Мозговые механизмы номинативной функции речи

Власова, Роза Михайловна

Темы диссертаций по психологии » Медицинская психология

автореферат и диссертация по психологии 19.00.04 для написания научной статьи или работы на тему: Мозговые механизмы номинативной функции речи

Автореферат

Автор научной работы: Власова, Роза Михайловна
Ученая степень: кандидата психологических наук
Место защиты: Москва
Год защиты: 2013
Специальность ВАК РФ: 19.00.04

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Мозговые механизмы номинативной функции речи"

На правах рукописи

Власова Роза Михайловна

МОЗГОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ НОМИНАТИВНОЙ ФУНКЦИИ РЕЧИ: НЕЙРОПСИХОЛОГИЧЕСКИЙ И НЕЙРОВИЗУАЛИЗАЦИОННЫЙ

ПОДХОД

19.00.04 - Медицинская психология (психологические науки)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата психологических наук

ООоиои-—

Москва-2013

3 О МАЙ 2013

005060458

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»

Научный руководитель: Ахутина Татьяна Васильевна -

доктор психологических наук, профессор; заведующий лабораторией нейропсихологии факультета психологии ФГБОУ ВПО «МГУ имени М.В. Ломоносова»

Официальные оппоненты: Шкловский Виктор Маркович -

доктор психологических наук, профессор; действительный член РАО, научный руководитель ГБУЗ «Центр патологии речи и нейрореабилитации» ДЗМ

Александров Юрий Иосифович -

доктор психологических наук, профессор; заведующий лабораторией психофизиологии имени В.Б. Швыркова ФГБУН Институт психологии РАН

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

учреяадение «Научный центр психического здоровья» Российской академии медицинских наук

Защита состоится 21 июня 2013 года в 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д 501.001.15 в ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова» по адресу: 125009, г. Москва, улица Моховая, дом 11, строение 9, аудитория 102.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке МГУ имени М.В. Ломоносова (г. Москва, ул. Ломоносовский просп., д. 27) и на сайте http://www.psy.msu.ru/science/autoref.html.

Автореферат разослан 20 мая 2013 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 501.001.15, -, - ^

кандидат психологических наук, ' ^

доцент Е.Ю. Балашова

Общая характеристика работы

Актуальность исследования.

Данная работа посвящена исследованию мозговой организации номинативной функции речи с применением методов нейропсихологии и нейровизуализации. В нейролингвистике под номинативной функцией речи принято понимать обозначение предметов, действий и их качеств определенным словом (Лурия, 2007). При этом, актуализация слова происходит не по ассоциации звукового образа и зрительного, а является сложной формой психической деятельности (Лурия, 2007; Glaser, 1992). Так, например, при назывании объекта по картинке необходимо распознать сам объект, соотнести с существующими в памяти знаниями об объекте, выделив его существенные признаки, то есть категоризовать его, а затем, из всего комплекса всплывших связей, выбрать наиболее подходящее название, в то время как остальные оттормозить. Процесс называния завершается актуализацией звукового образа слова, соответствующего концепту, а затем, созданием или актуализацией артикуляторной схемы слова, соответствующей его звуковому образу (Лурия, 1969; DeLeon et. al., 2007). Таким образом, учитывая всю сложность и многокомпонентность описанного процесса, номинацию можно считать элементарной единицей речи, анализ которой позволит получить знания об основных мозговых механизмах, обеспечивающих речевую деятельность в целом (Лурия, 2007; Glaser, 1992).

Особое значение изучение номинативной функции речи приобретает с развитием и внедрением в клиническую практику методов нейровизуализации. Известно, что у 30-50% пациентов с первичными опухолями мозга после резекции опухоли возникает афазия с преобладанием в структуре синдрома номинативных трудностей (Davie et. al., 2009). Для сравнения, у пациентов, перенесших инсульт, нарушения речи возникают гораздо реже, только в 21-38% случаев (Berthier, 2005). Основным способом

сокращения числа случаев возникновения нарушений речи после операции является планирование тактики операции и объема резекции с учетом данных о локализации и латерализации речевых зон в коре головного мозга, получаемых посредством функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) (Rutten, Ramsey, 2010).

В практике картирования речи в коре головного мозга в нейрохирургической клинике наиболее распространенным является задание, связанное с номинацией. Это объясняется тем, что задача называния проста, не требует дополнительных сложных инструкций и может использоваться как на этапе предоперационного, так и внутриоперационного картирования мозга (Rau et al., 2007; Demonet et al., 2006; Roux et al., 2003). Однако было показано, что использование данной задачи в фМРТ-исследованиях недостаточно эффективно приводит к обнаружению речевых зон. Так, если задняя речевая зона (задняя треть верхней височной извилины и борозды, угловая и надкраевая извилины) определяется относительно легко, то передняя речевая зона (треугольная и оперкулярная части нижней лобной извилины), по данным клинических работ, часто «молчит» (Kim et al., 2003,2009; Rau et al., 2007). В связи с этим, появился практический запрос на повышение эффективности определения локализации и латерализации речевых зон в мозге путем модификации существующей задачи на называние при сохранении таких ее достоинств, как доступность для пациентов и удобство применения в клинике. В единичных англоязычных клинических исследованиях встречаются данные, что одной из наиболее эффективных для обнаружения передней речевой зоны модификаций задачи на номинацию предметов является задача на называние действий (Roux et al., 2003; Demonet et al., 2006). Данные клинической фМРТ согласуются и с данными афазиологии. Так, исследователи афазии давно обнаружили факт, что «глагольная слабость» наиболее отчетливо наблюдается при поражении левой лобной доли, а называние

существительных страдает при поражении левой височной доли (Цветкова, 1972; Goodglass et al., 1966; Miceli et al.,1984; Hüls, Caramazza, 1991; Rapp, Caramazza, 1997). В западной традиции данный факт преимущественного участия левой лобной доли в назывании действий, в сравнении с предметами, объясняется раздельной репрезентацией глаголов и существительных в коре головного мозга человека (Goodglass et al., 1966; Miceli et al.,1984; Hüls, Caramazza, 1991). Иная трактовка может быть предложена на основе идеи P.O. Якобсона - А.Р. Лурия о существовании двух стратегий актуализации слова: парадигматической (выбор слова из слов, связанных отношением сходства) и синтагматической (выбор слова из слов, связанных отношением смежности, контекстом) (Якобсон, 1990, 1985; Лурия, 1975). Обратим внимание на то, что, как правило, для называния существительных пациентам предъявляются изображения единичного предмета, предполагающие актуализацию слова по парадигматическим связям, а для называния глаголов — целостной ситуации, то есть, глагол актуализируется с опорой на контекст (по синтагматическим связям). По данным А.Р. Лурия, выбор слова из парадигм страдает при поражении задних отделов мозга, а выбор с учетом синтагматических связей - при поражении передних отделов мозга. Таким образом, диссоциированное нарушение употребления глаголов и существительных у пациентов с различными формами афазии может быть связано не с повреждением определенной части лексиконы, а с нарушением определенной стратегии актуализации слова, использование которой предполагается задачей, предъявленной пациенту. Например, при поражении лобной доли мозга ведущего по речи полушария нарушается актуализация слов по синтагматическим (контекстным) связям, поэтому пациент затрудняется назвать действие в ответ на предъявленное изображение ситуации, то есть, затрудняется выполнить задачу, требующую актуализации слов по синтагматическим связям. При этом, тот же самый пациент довольно

успешно может справляться с называнием предметов по их изображению благодаря сохранным парадигматическим связям.

В современной нейролингвистике данная объяснительная модель, учитывающая различные стратегии актуализации слова, совершенно не используется, и из спора исследователей о раздельной репрезентации в коре головного мозга глаголов и существительных ускользает то, какое влияние может оказывать стратегия актуализации слова на мозговые механизмы употребления слов, относящихся к различным частям речи. Более того, ни разу до сих пор не проверялось экспериментально наличие двух стратегий извлечения слова у испытуемых без патологических изменений ЦНС.

Выбор метода обусловлен тем, что область нейровизуализационных исследований мозговой организации психических процессов является одной из самых современных и активно развивающихся в нейронауке. Наиболее распространенным среди нейровизуализационных методов стал метод функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), обладающий такими достоинствами, как неинвазивность, отсутствие лучевой нагрузки на испытуемого и хорошее пространственное разрешение (Rutten, Ramsey, 2010; Poeppel, Hickok, 2004; Thann, Golby. 2007). В России до сих пор случаи применения фМРТ единичны, они имеют место в ведущих клиниках страны (Терновой, 2002; Морозов и др., 2003; Жуков и др., 2010; Белопасова и др., 2011). В последние три года на базе радиологических отделений клиник стали создаваться коллективы из психологов, врачей и лингвистов, занимающихся исследованием фундаментальных проблем нейронаук. Такие коллективы созданы, например, в НИИ Нейрохирургии имени H.H. Бурденко, ГБУЗ «Центр патологии речи и нейрореабилитации» ДЗМ и ФГБУ «Лечебно-реабилитационный центр» Минздрава России (Болдырева и др., 2007, 2009; Печенкова и др., 2011; Березуцкая, 2011; Малютина и др., 2011).

Таким образом, с одной стороны, на данный момент существует острая необходимость разработки заданий (активирующих задач), которые бы давались испытуемым во время фМРТ-исследования и позволяли с высокой эффективностью определять локализацию и латерализацию речевых зон в коре головного мозга у пациентов, идущих на нейрохирургическое лечение. С другой стороны, создание таких активирующих задач для фМРТ-исследования актуально также и в теоретическом отношении, поскольку применение методов нейровизуализации в сочетании с методологией и методами нейропсихологии позволит найти не только нужное для современной клинической практики средство определения локализации и латерализации речевых зон в мозге, но и получить новые для нейропсихологии данные. Так, например, проблематика психологических механизмов актуализации названий предметов и действий, а также строение функциональной системы, обеспечивающей эти процессы, является традиционной для нейропсихологии (Лурия, 1969; Goodglass, 1980; Gentner, 1981; DeLeon et. al 2007). Тем не менее, до сих пор существует ряд дискуссионных вопросов, которые могли бы быть решены с применением метода фМРТ. Это, например, вопрос о механизмах диссоциированного нарушения употребления грамматических и лексико-семантических категорий у пациентов с локальными поражениями головного мозга (Rapp, Caramazza, 1997; Hills, Caramazza, 1991; Clepaldi, et. al 2004), связанный с вопросом о роли передних и задних отделов левого полушария в назывании предметов и действий.

Цель исследования: 1. Разработка метода исследования локализации и латерализации речевых функций в коре головного мозга при нейрохирургической патологии. 2. Изучение мозговых механизмов номинативной функции речи методом функциональной магнитно-резонансной томографии и соотнесение данных фМРТ с данными,

накопленными в нейропсихологии при изучении локальных поражений мозга.

Объект исследования: номинативная функция речи у здоровых испытуемых и больных с локальными поражениями мозга.

Предмет исследования: стратегии актуализации существительных и глаголов и их мозговые механизмы.

Гипотезы:

1. Наличие двух стратегий актуализации слова: синтагматической (по синтаксической сочетаемости) и парадигматической (по семантическим связям) может быть подтверждено методом функциональной магнитно-резонансной томографии.

2. По данным функциональной магнитно-резонансной томографии, извлечение слов по синтагматическим связям реализуется с ведущим участием левой лобной доли; актуализация слов по парадигматическим связям осуществляется с преимущественной опорой на задние отделы левого полушария.

3. По сравнению с называнием предметов по картинке (парадигматическая стратегия актуализации слов), называние действий по изображениям предметов, связанных с этим действием (синтагматическая стратегия), является более эффективной активирующей задачей, пригодной для использования в клинической практике с целью локализации передней речевой зоны посредством функциональной магнитно-резонансной томографии.

Задачи исследования:

1. Анализ данных литературы по проблеме номинативной функции речи и ее мозговой организации с целью теоретико-методологического обоснования эмпирического исследования.

2. Сравнение данных о мозговых механизмах номинативной функции речи, получаемых при изучении интактного мозга и локальных поражений мозга.

3. Разработка активирующей задачи, позволяющей воспроизводить эффекты различных паттернов активации при употреблении глаголов и существительных у людей без неврологических и психических нарушений.

4. Разработка и апробация активирующей задачи для локализации речевых зон в предоперационном обследовании пациентов.

5. Разработка процедуры нейропсихологического сопровождения функционального магнитно-резонансного исследования пациентов, идущих на нейрохирургическое лечение, и проверка эффективности этой процедуры.

6. Анализ мозговых механизмов двух стратегий актуализации слова в свете полученных данных.

Теоретико-методологической базой исследования являются: теория системной динамической локализации высших психических функций Выготского-Лурия, нейролингвистический подход к анализу речи (Лурия, 1975, 1979; Леонтьев, 2003; Ахутина, 1989, 2008; и др.); представления P.O. Якобсона и А.Р. Лурия о существовании двух стратегий актуализации слова: парадигматической и синтагматической (Jakobson, 1964; Якобсон, 1985, 1990; Лурия, 1963, 1975).

Материалы и методы.

Испытуемые. В исследовании приняли участие 40 добровольцев без неврологических нарушений в анамнезе и 8 нейрохирургических пациентов с патологией, локализованной в лобной доле ведущего по речи полушария.

Исследование проводилось в соответствии с Хельсинской декларацией, разработанной Всемирной медицинской ассоциацией для регулирования этических аспектов, касающихся проведения экспериментов на людях. Все

испытуемые-добровольцы дали письменное информированное согласие на участие в исследовании, обработку и публикацию данных. фМРТ-исследование пациентам проводилось по назначению лечащего врача.

Методы.

1. Определение профиля латеральной организации с помощью опросника М. Аннет и проб «кулак на кулак», «часы», «подзорная труба» (Хомская, 2006).

2. Нейропсихологическое обследование с использованием проб, предложенных А.Р. Лурия (1969), и «Методики оценки речи при афазии» (Цветкова, Ахутина, Пылаева, 1981) пациентов в рамках предоперационного обследования.

3. фМРТ исследование на томографе SiemensAvanto 1.5 Т. Т1-взвешенные вспомогательные анатомические изображения (176 сагиттальных срезов с размером воксела — 1x1x1 мм) получены при помощи последовательности MPRAGE (TR/TE/FA - 1900 мс/ 2.9 мс / 15°). Т2*-взвешенные функциональные изображения получены с помощью ЭП-последовательности (EPI) с параметрами TR/TE/FA - 2520 мс / 50 мс / 90°. Всего 30 срезов, каждый из которых содержал 64x64 воксела размером 3.6x3.6x3.8 мм., изображения были ориентированы параллельно плоскости, проходящей через переднюю и заднюю комиссуры (АС/РС). фМРТ-исследование производилось рентгенлаборантами под руководством врача-рентгенолога, кандидата медицинских наук, заведующей отделением функциональных методов лучевой диагностики ФГБУ «Лечебно-реабилитационный центр» Минздрава России, доцентом курса лучевой диагностики и лучевой терапии факультета фундаментальной медицины МГУ имени М.В. Ломоносова Мершиной Е.А.

Научная новизна работы. В данном исследовании с использованием метода фМРТ показано, что актуализация слов по парадигматическим связям

происходит с преимущественной опорой на височно-теменную область, а по синтагматическим связям - с опорой на оперкулярную часть нижней лобной извилины и заднюю часть верхней височной извилины, независимо от части речи, к которой относится актуализируемое слово. Таким образом, впервые показано, что диссоциированное нарушение употребления глаголов и существительных может наблюдаться не за счет раздельной репрезентации частей речи в коре головного мозга, а за счет различий в мозговых механизмах стратегий, используемых для актуализации определенной части речи. Впервые методом фМРТ на модели интактного мозга подтверждено существование двух стратегий актуализации слова (парадигматической и синтагматической) и показаны различия в обеспечивающих их мозговых механизмах. Анализ времени ответа испытуемых при выполнении задачи на актуализацию глаголов и существительных позволил обнаружить важный, ранее неописанный в литературе факт, что актуализация глаголов по парадигматическим связям — менее привычная и автоматизированная для человека задача, чем нахождение глагола в контексте, в то время как для существительных парадигматическая и синтагматическая стратегии одинаково привычны и по трудности не различаются.

Теоретическая значимость работы. Подтверждено на материале фМРТ-исследования представление о существовании двух стратегий в речи: синтагматической и парадигматической, введенное в нейролингвистику Р.О.Якобсоном и А.Р. Лурия (Jakobson, 1964; Якобсон, 1985; Лурия, 1963, 1975), и показано значительное влияние этих стратегий актуализации слова на мозговые механизмы номинативной функции речи. Значимость этого подтверждения обусловлена тем, что в современных нейролингвистических объяснительных концепциях представление о двух стратегиях актуализации слова совершенно не фигурирует, и не учитывается влияние стратегии актуализации слова на мозговые механизмы процесса употребления глаголов и существительных при планировании фМРТ-исследований речи и

интерпретации полученных данных, хотя использование данной концепции было продуктивным в 70-80-х гг. в области исследований речи на материале локальных поражений мозга (\Vhitaker, 1971; В1игш1ет, 1973; Кеап, 1977; Ахутина, 1975; Полонская, 1978). Таким образом, в данной работе, представление о парадигматической и синтагматической стратегиях актуализации слова впервые введено в спор специалистов о механизмах различий паттернов активации головного мозга при употреблении глаголов и существительных. На модели интактного мозга показана правомерность взгляда отечественных нейропсихологов на различие механизмов нарушения употребления глаголов и существительных пациентами с поражениями мозга лобной и височной локализации.

Практическая значимость работы. Результаты исследования позволили разработать активирующую задачу и протокол проведения фМРТ-исследования для локализации речевых зон мозга, обладающие высокой эффективностью. Предложенный протокол нейропсихологического сопровождения функционального картирования мозга способствует повышению качества получаемых в фМРТ-исследовании данных. Созданная в рамках исследования активирующая задача, а также протокол нейропсихологического сопровождения фМРТ-исследования успешно применяются в Центре лучевой диагностики ФГБУ «Лечебно-реабилитационный центр» Минздрава России.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечена достаточным объемом исследуемых выборок; использованием адекватных для изучения мозговой организации психических функций методов получения эмпирического материала; сочетанием качественного анализа и статистической обработки данных с применением дисперсионного анализа АЫОУА, непараметрического критерия Манна-Уитни, углового преобразования Фишера и корреляционного анализа с использованием

коэффициента Пирсона. Статистический анализ данных проводился с использованием пакета SPSS 17.0 и приложения Microsoft Office Excel 2007.

Положения, выносимые на защиту:

1. По данным фМРТ, в функциональную систему процесса актуализации слова вовлечены лобные, височные, височно-затылочные и височно-теменные области коры головного мозга.

2. Актуализация существительных по парадигматическим и синтагматическим связям происходит с одинаковой эффективностью, актуализация глаголов происходит эффективно только по синтагматическим связям, что связано с функциональной ролью глагола в построении предложения.

3. По данным фМРТ, актуализация слов по синтагматическим связям происходит с преимущественной опорой на оперкулярную часть нижней лобной извилины и заднюю треть верхней височной извилины ведущего по речи полушария, а актуализация слов по парадигматическим связям в большей степени опирается на височно-теменные области мозга ведущего по речи полушария.

4. Активирующая задача на «называние действий по картинкам орудий и объектов действия» в сравнении с «называнием предметов по картинкам» более эффективна для локализации и латерализации передней речевой зоны методом фМРТ у нейрохирургических пациентов.

5. Разработанная процедура нейропсихологического сопровождения фМРТ-исследования пациентов, идущих на нейрохирургическое лечение, показала свою эффективность и может быть рекомендована для внедрения в клинику.

Апробация результатов исследования. Результаты исследования обсуждались на заседаниях лаборатории нейропсихологии и кафедры нейро-и патопсихологии факультета психологии МГУ имени М.В. Ломоносова; докладывались на Московском семинаре по когнитивной науке (Москва,

2011); ежегодном съезде Международного Радиологического Сообщества ЯБКА (Чикаго, 2011); на конференции «Когнитивная наука в Москве: новые исследования» (Москва, 2011); на II конференции по функциональному нейроимиджингу (Москва, 2012); на V Международной конференции по когнитивной науке (Калининград, 2012); на V и VI Всероссийском национальном конгрессе лучевых диагностов и терапевтов «Радиология-2011, 2012» (Москва, 2011, 2012); «Национальном съезде радиологов» (Москва, 2012).

Разработанная в рамках исследования активирующая задача, а также протокол нейропсихологического сопровождения фМРТ-исследования успешно внедрены в работу Центра лучевой диагностики ФГБУ «Лечебно-реабилитационный центр» Минздрава России при прехирургическом обследовании пациентов с опухолями головного мозга и симптоматической эпилепсией.

Результаты исследования используются в курсе «Основы нейропсихологии», в практикуме по коррекционно-развивающему и восстановительному обучению на факультете психологии МГУ имени М.В. Ломоносова.

По теме диссертации опубликовано 12 работ. Среди них 4 в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК при Минобрнауки России.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, трех глав и заключения. Основной текст диссертации изложен на 100 страницах. В тексте содержится 16 рисунков и 11 таблиц. Список литературы включает 157 наименований, из них 107 на иностранных языках.

Содержание диссертации Во Введении обосновываются актуальность и новизна работы; определяются основные цели и задачи исследования; раскрывается его

практическая и теоретическая значимость. Формулируются положения, выносимые на защиту.

Первая глава диссертации «Номинативная функция речи и ее мозговая организация» состоит из четырех подглав, в которых анализируются вопросы, связанные с особенностями применения нейропсихологического и нейровизуализационного методов в исследованиях номинативной функции речи, а так же возможность их совмещения и согласованность получаемых данных.

В последнее десятилетие в мировой нейронауке акцент с анализа нарушений при локальных поражениях мозга перешел на изучение паттернов активации в коре головного мозга человека, как у здоровых испытуемых, так и при заболеваниях ЦНС различного генеза методом фМРТ. С увеличением доли работ с применением фМРТ появляются вопросы: 1) что нового дают методы нейровизуализации по сравнению с методами нейропсихологии; 2) зачем нужна классическая нейропсихология, когда есть нейровизуализационные технологии.

Нейропсихологические и нейровизуализационные методы исследования высших психических функций взаимодополнительны. Во-первых, еще А.Р. Лурия отмечал, что экспериментально-патологический метод исследования мозговой организации психических функций, которым были получены все данные отечественной нейропсихологии, имеет свои ограничения, так как пораженный мозг функционирует принципиально иначе, чем интактный. Современные же методы нейровизуализации, в частности, фМРТ, позволяют исследовать те же классические вопросы нейропсихологии, но на модели интактного мозга.

(Uttal, 2001; Kosslyn, 1999; Bates, Dick, 2000; Hubbard, 2003; Mobbs, Hall, 2005). В качестве адекватной методологии может быть использована теория системной динамической организации и локализации высших психических функций Выготского-Лурия.

В-третьих, существует острая потребность использования фМРТ в клинической практике картирования функционально значимых зон в коре головного мозга у пациентов, идущих на нейрохирургическое лечение, для сохранения их качества жизни в послеоперационном периоде (Rutten, Ramsey, 2010). Но при всех своих достоинствах, использование фМРТ в клинике сталкивается со значительными трудностями. Так, эффективность применения метода и качество получаемых данных зависят от тщательного и стабильного выполнения активирующей задачи пациентом во время сканирования. По опубликованным данным, эффективность обнаружения зон, связанных с пониманием речи, составляет 91%, а с порождением речи -77%, при этом основной причиной неудач считается недоступность задачи для испытуемого в силу нарушений, возникших у него вследствие заболевания (Kim, Singh, 2003). Предварительное нейропсихологическое обследование позволяет определить объем и характер помощи, необходимой пациенту во время сканирования, максимально индивидуализировать процедуру исследования для каждого конкретного пациента с учетом специфики его нарушений и, таким образом, значительно повысить эффективность нейровизуализационного метода. Однако этого бывает недостаточно, отдельной (одновременно практической и теоретической) задачей является разработка активирующих парадигм для клинического применения метода фМРТ. В практике картирования речи в коре головного мозга в нейрохирургической клинике наиболее распространенным является использование задачи, связанной с номинацией. Это объясняется тем, что задача называния проста, не требует дополнительных сложных инструкций и может использоваться как на этапе предоперационного, так и

внутриоперационного картирования мозга (Rau, et al., 2007; Roux, et al. 2003). Однако исследования последних лет показали, что данная парадигма недостаточно эффективна для выявления локализации и латерализации речевых функций (Kim, et. al., 2007 2009; Rau, et al., 2007). В связи с этим, появился практический запрос на повышение эффективности определения локализации и латерализации речевых зон в мозге путем модификации задачи на называние при сохранении доступности задач для пациентов и удобства их применения в клинике. В англоязычной литературе встречаются данные о том, что одной из наиболее эффективных для обнаружения передней речевой зоны модификацией задачи на номинацию предметов является задача на называние действий (Roux et al., 2003). Данные клинической фМРТ согласуются и с данными афазиологии. Так, известно, что употребление глаголов наиболее отчетливо страдает при поражении левой лобной доли, а называние существительных - при поражении левой височной доли (Цветкова, 1972; Goodglass, et al., 1966; Miceli, et al., 1984; Rapp, Caramazza, 1997; Hiils, Caramazza, 1991). В западной традиции преимущественное участие левой лобной доли в назывании действий, в сравнении с предметами, объясняется раздельной репрезентацией глаголов и существительных в коре головного мозга человека (Rapp, Caramazza, 1997). Однако, на данный момент накоплен большой массив нейровизуализационных данных и данных афазиологии, противоречащих этому объяснению (Crepaldi et al., 2004; Aggujaro et al., 2006; Tyler et al., 2001, 2004; Liljestrom et al., 2008, 2009; Siri et al., 2008). Преодолеть возникшие противоречия пытаются путем описания присущих этим двум грамматическим категориям различий в образности, роли в предложении, частотности, длине слов и т.д. (Tyler et al., 2004; Siri et al., 2008; Berlingery et al., 2008; Palti et al., 2007). Иная трактовка может быть предложена на основе идеи P.O. Якобсона и А.Р. Лурия о существовании двух стратегий актуализации слова: парадигматической (выбор слова из слов, связанных

отношением сходства) и синтагматической (выбор слова из слов, связанных отношением смежности, контекстом) (Якобсон, 1990, 1985). По данным А.Р. Лурия, выбор слова из парадигм страдает при поражении задних отделов мозга, а выбор с учетом синтагматических связей - при поражении передних отделов мозга. Данный подход был успешно использован для объяснения феномена диссоциированного нарушения употребления глаголов и существительных у пациентов с передними и задними формами афазий (Полонская, 1977, 1978). Однако, в современной нейролингвистике данная объяснительная модель, учитывающая различные стратегии актуализации слова, совершенно не используется для планирования и интерпретации данных нейровизуализационных исследований.

Вторая глава диссертации «Эмпирическое исследование мозговой организации номинативной функции речи» посвящена двум экспериментам. Констатирующий эксперимент призван проверить существование феномена большего участия лобных долей мозга в употреблении глаголов, в сравнении с существительными, при назывании изображений русскоязычными испытуемыми; а так же проверить эффективность новой парадигмы для локализации и латерализации передней речевой зоны у пациентов с патологией лобных долей мозга. Второй эксперимент - верифицирующий объяснительную модель, - направлен на проверку влияния стратегии актуализации слова на мозговую организацию употребления глаголов и существительных.

Констатирующий эксперимент. Испытуемые выполняли последовательно в процессе сканирования две задачи:

1. Называние предметов по их изображениям. На экране перед испытуемым появлялись последовательно реалистичные изображения предметов обихода и животных; испытуемый должен был проговорить название картинки про себя.

2. Называние действий по изображениям объектов или орудий действий. На экране перед испытуемым появлялось реалистичное изображение предмета; испытуемый должен был придумать действие, которое можно совершать с помощью предмета и проговорить название действия про себя.

В контрольном задании, чередовавшемся с основными заданиями констатирующего эксперимента, предъявлялись искаженные до неузнаваемости изображения тех же предметов, что и в экспериментальном условии. Испытуемый должен был просто смотреть на изображение, не называя его.

По результатам эксперимента у здоровых испытуемых получены паттерны активации, характерные для называния предметов и действий по изображениям предметов. Было показано, что для называния действий с опорой на изображение предмета более характерно появление активации в области нижней лобной извилины (зона Брока), чем для называния предметов (72,2% случаев в задании на называние предметов и в 95% случаев при назывании действий, р<0,001). Компоненты активации в нижней лобной извилине, полученные при выполнении задания на называние действий, на уровне тенденции к статистической значимости больше по объему (11=103, р=0,064) и статистически значимо лучше латерализованы (11=91, р=0,024), чем при назывании предметов. В группе пациентов с патологией левой лобной доли переднюю речевую зону с помощью задания на называние глаголов удалось локализовать в 95% случаев. При этом объем активации в зонах интереса и индекс латерализации значимо не отличались от группы нормы (11=49, р=0,2 и и=47, р=0,18, соответственно).

Эксперимент, верифицирующий объяснительную модель. Большее вовлечение левой лобной доли в процессы называния действий, в сравнении с называнием предметов, требует теоретического объяснения. Ведущая роль левой лобной доли в употреблении глаголов, в сравнении с

существительными, может быть связана с тем, что задачи для испытуемых построены так, что глаголы чаще, чем существительные приходится актуализировать по синтагматическим связям. Такое предположение может более непротиворечиво объяснить получаемые данные, чем гипотеза о раздельной репрезентации глаголов и существительных в коре головного мозга. Таким образом, мы предполагаем, что именно способ актуализации слова (синтагматический) определяет преимущественное вовлечение левой лобной доли в процесс употребления глаголов, в сравнении с существительными. Для проверки того, что скрывается за различной степенью вовлечения передних и задних отделов мозга в процессы употребления глаголов и существительных - раздельная репрезентация этих частей речи в коре головного мозга или способ актуализации слова, - мы провели с использованием фМРТ критический эксперимент. В эксперименте, верифицирующем объяснительную модель, приняли участие только добровольцы без неврологических нарушений.

Во время функционального сканирования испытуемые выполняли задачу с четырьмя различными условиями:

1) дополнение ассоциативного ряда из двух существительных существительным, например «фрукты, яблоко ...» (парадигматическая стратегия); 2) дополнение ассоциативного ряда из двух глаголов глаголом, например, «лежать, стоять ...» (парадигматическая стратегия); 3) дополнение двух слов до законченного предложения глаголом, например «девочка грушу...» (синтагматическая стратегия); 4) дополнение двух слов до законченного предложения существительным, например, «девочка ест...» (синтагматическая стратегия).

Таким образом, наш эксперимент выявлял вклад двух факторов в мозговую организацию процесса актуализации слова: стратегии актуализации слова и части речи, к которой относилось актуализируемое слово. Помимо регистрации показателей активации коры головного мозга,

проводилась регистрация времени ответа испытуемого. В качестве контрольного условия использовались строки из крестиков, повторяющие по размеру, длине и комбинации строки из слов, чтобы по возможности элиминировать компонент активации, связанный со зрительным восприятием графического материала на экране.

Исходя из гипотезы о влиянии способа актуализации слова на паттерн активации мозга, для этого эксперимента были сформулированы 3 верифицируемые суб-гипотезы:

1) способ актуализации слова влияет на паттерн активации;

2) извлечение слов по синтагматическим связям реализуется с ведущим участием левой лобной доли;

3) актуализация слов по парадигматическим связям осуществляется с преимущественной опорой на задние отделы левого полушария.

Результаты.

Измерение времени ответа во время выполнения заданий в томографе позволило нам выявить, что задачи на актуализацию глаголов и существительных по парадигматическим и синтагматическим связям различаются по трудности для испытуемого. Так, дополнение ассоциативного ряда оказалось в целом более сложной задачей, чем дополнение предложения (F(l, 21)=38, р<0,001), что более выражено для актуализации глаголов (F(l, 21)=15, р<0,001). Актуализация глаголов по парадигматическим связям значимо более трудная задача, чем по синтагматическим (F(l, 21)=88, р<0,0001), а для существительных эти две стратегии по сложности значимо не различаются (F(l, 21)=2,25, р=0,16). С невозможностью уровнять по трудности задачи сталкивались и другие исследователи, но, тем не менее, обсуждали различия в мозговой организации употребления глаголов и существительных (Berlingery et al., 2008; Palti et al., 2007).

Результаты нашего исследования показывают, что извлечение и глаголов, и существительных, как по парадигматическим, так и по синтагматическим связям, приводит к активации сходных по составу функциональных систем включающих, как лобные, так и височные, и височно-теменные зоны ведущего по речи полушария. Однако, можно наблюдать специфику этих паттернов активации, связанную, с одной стороны, со стратегией извлечения слова, а с другой — с частью речи, к которой относится актуализируемое слово.

Помимо полного описания всех кластеров активации, полученных в результате фМРТ-исследования, для специального анализа по функциональным зонам интереса были выделены четыре области: 1) треугольная часть нижней лобной извилины и 2) оперкулярная часть нижней лобной извилины (указанные части нижней лобной извилины относятся к классической зоне Брока, но существуют данные (например, Newman et al., 2003) о различной функциональной специализации этих зон, поэтому анализировались они по отдельности); 3) задняя часть верхней височной извилины и борозды (соответствует классической зоне Вернике); 4) угловая и надкраевая извилины (относятся к зоне ТРО). В данных зонах определялся показатель прироста уровня оксигенированной крови (BOLD-сигнал) в момент выполнения каждой из четырех задач в сравнении с контрольным условием. Использовавшийся нами способ выделения функциональных зон интереса описан в работе Е. Fedorenko с коллегами (2010).

Обнаружено, что в оперкулярной части нижней лобной извилины наблюдался больший прирост сигнала в случае использования синтагматической стратегии извлечения слов, по сравнению с парадигматической (F(l, 21)=5,19, р=0,033), как и предполагалось в нашей гипотезе, и нет различий для актуализации глаголов и существительных (F(l,21)=0,69, р=0,4).

В височно-теменной области (ТРО) ведущего по речи полушария наблюдается противоположная картина: уровень активации выше в случае актуализации слов по парадигматическим связям, по сравнению с актуализацией слов по синтагматическими связям (F (1, 21)=4,75, р=0,04), независимо от части речи, к которой относится актуализируемое слово (F(l, 21)=3,95, р=0,06), что так же соответствует нашей гипотезе.

Казалось бы, противоречащие исходной гипотезе результаты обнаружены при сопоставлении экспериментальных условий по показателю прироста сигнала в треугольной части нижней лобной извилины и верхней височной извилине. В треугольной части нижней лобной извилины не обнаруживается различий между условиями актуализации слов по синтагматическим и парадигматическим связям (F(l;21)=0,25, р=0,6), как предполагалось, но, при этом, наблюдается больший прирост сигнала в случае извлечения существительных в сравнении с глаголами (F(l;21)=4,87, р=0,039). В задней части верхней височной извилины и борозде (зона Вернике) наблюдается значимый прирост сигнала в случае актуализации слов по синтагматическим связям (F(l, 21)=28,9, р<0,001), независимо от части речи, к которой относится актуализируемое слово (F( 1,21)= 1,1, р=0,3).

В разделе «Обсуиедение результатов исследования» данные, полученные в констатирующем и верифицирующем объяснительную модель экспериментах, интерпретируются как подтверждение на новом материале концепции Лурия-Якобсона о наличии двух стратегий актуализации слова и о различиях в их мозговой организации. Так, констатирующий эксперимент подтвердил существование в русскоязычной выборке феномена большего вовлечения нижней лобной извилины ведущего по речи полушария в процессы употребления глаголов по сравнению с существительными. Для объяснения механизмов возникновения этого феномена нами была привлечена концепция Лурия-Якобсона (Jakobson, 1964, 1956, Якобсон, 1985, 1990; Лурия, 1963, 2007), в соответствии с которой существует два типа

связей между словами: синтагматические (или синтаксические, контекстные связи) - обеспечиваются передними отделами ведущего по речи полушария; и парадигматические (семантические связи) — обеспечиваются задними отделами ведущего по речи полушария. При назывании действия с опорой на изображение предмета автоматически актуализируется название предмета, а затем, по синтагматической связи, название соответствующего действия. Итак, здесь действует синтагматическая стратегия актуализации названия действия. Актуализация же названия предмета по изображению самого предмета происходит по парадигматическим связям, т.е. выбирается слово из ряда семантически связанных слов, наиболее точно подходящее для называния предъявленного предмета. В соответствии с концепцией Лурия-Якобсона появление дополнительной активации в нижней лобной извилине левого полушария при назывании действий по изображению предмета связано именно с подключением синтагматических связей в процесс актуализации слова, а не с раздельной репрезентацией глаголов и существительных в коре головного мозга.

Для того, чтобы показать правомерность использования этой концепции, был разработан и проведен эксперимент, верифицирующий объяснительную модель. Экспериментальная задача была построена так, что испытуемому приходилось извлекать глаголы и существительные и по парадигматическим, и по синтагматическим связям. Данные в пользу гипотезы о преимущественной опоре синтагматической стратегии актуализации слова на левую нижнелобную область удалось обнаружить на материале завершения предложений существительными и глаголами. Так, оперкулярная часть нижней лобной извилины оказалась статистически значимо более активно вовлечена в процессы актуализации глаголов и существительных по синтагматическим связям, чем по парадигматическим. Наоборот, височно-теменная область левого полушария более активно вовлечена в процесс актуализации слова по парадигматическим связям, в сравнении с

актуализацией по синтагматическим, независимо от части речи, к которой относится актуализируемое слово, что также предсказывается принятой нами объяснительной моделью: а именно, что актуализация слова по парадигматическим связям происходит с преимущественной опорой на задние отделы мозга.

В то время как мы видим предсказанное нашей гипотезой возрастание активации в височно-теменной области при переходе от завершения предложения к дополнению ассоциативного ряда, такого не происходит в области задней части верхней височной извилины. Казалось бы, в противоположность нашим ожиданиям, последняя более активно вовлечена в актуализацию слов по синтагматическим, а не парадигматическим связям. Полученный результат можно объяснить следующим образом. Актуализация слова по парадигматическим связям происходила в ответ на предъявление строки из двух слов в начальной форме, а для актуализации по синтагматическим связям предъявлявшиеся испытуемым слова составляли незавершенное предложение и были маркированы грамматическими флексиями. По данным литературы, понимание слов в начальной форме предполагает прямой доступ к височным, височно-теменным отделам, обеспечивающим переход от значения слова к его фонологической форме. При понимании же слова, маркированного грамматическими флексиями, невозможно напрямую найти соответствие между фонологической формой слова и его значением, для этого необходимо дополнительное подключение лобных отделов мозга, которые позволяют провести синтаксическую обработку, выделить основу слова, отделив ее от флексии, и после этого уже для основы слова может быть найдено значение. Можно думать, что этот процесс лобно-височного взаимодействия и вызывает дополнительную активацию в задней части верхней височной извилины в случае актуализации слов по синтагматическим связям, поскольку требует большего времени удержания слова в памяти. Аналогичные данные и их интерпретацию можно

найти в работе Marslen-Wilson, Tyler (2005), где описывалась большая активация в верхней височной извилине при обработке регулярных глаголов прошедшего времени английского языка, по сравнению с неправильными глаголами.

Второй факт, не предсказанный нашими гипотезами, заключается в большем участии треугольной части нижней лобной извилины в актуализации существительных по сравнению с глаголами. Стоит отметить, что, во-первых, данный результат не может свидетельствовать в пользу гипотезы о раздельной корковой репрезентации глаголов и существительных, поскольку, в соответствии с этой гипотезой, в левой нижнелобной области репрезентированы глаголы, а не существительные. Во-вторых, возможно, активность в треугольной части нижней лобной извилины связана с выбором одной из всплывающих альтернатив при актуализации слова и пропорциональна количеству альтернатив, которые необходимо оттормозить в процессе этого выбора (Thompson-Schil et al., 1997). Известно, что глаголы более многозначны, и в речи их используется относительно небольшое количество, в сравнении с существительными (Gentner, 1981); соответственно, класс существительных представлен гораздо шире, и требует большей активности со стороны треугольной части нижней лобной извилины, ответственной за селекцию релевантного замыслу значения из множества возникающих альтернатив (Thompson-Schill et al., 1997).

Полученные нами данные о различной трудности задач на употребление глаголов и существительных говорят о том, что парадигматические связи для актуализации глаголов являются менее эффективными, чем контекстные, в то время как существительное может извлекаться по обоим видам связей с одинаковой эффективностью. Похожие данные в группе нормы были получены и в исследовании Clepaldi и коллег (2004), но адекватной интерпретации ими не было предложено. Дополнительным подтверждением нашей трактовки данных о различной сложности задач на актуализацию

глаголов и существительных по парадигматическим и синтагматическим связям служат данные афазий. Так, называние действий по картинкам нарушается как при поражении лобных долей, так и височно-теменных областей коры головного мозга, так как страдающие синтагматические механизмы актуализации слова плохо компенсируется неэффективными по отношению к глаголам парадигматическими механизмами. В случае существительных, их называние больше страдает при поражении височных и височно-теменных областей, трудности поиска существительных в парадигме больные компенсируют путем включения искомого слова во фразу или контекст ситуации, т.е. за счет подключения синтагматической стратегии актуализации слова (Лурия, 1947; Гольдштейн, 1942 и др.). Этот прием широко используется при реабилитации пациентов с височными формами афазий (Лурия, 1947; Бейн, 1964; Шохор-Троцкая, 1972).

Концепция Лурия-Якобсона может быть так же продуктивно использована для осмысления противоречий в области исследования репрезентации глаголов и существительных в коре головного мозга, накопленных к настоящему моменту. Так, легко проследить, что различия в паттернах активации при употреблении глаголов и существительных, описанные в исследованиях (Регат е1.а1., 1999; XI Уи е! а1., 2011; 8аЫп е! а1., 2006; Регс1егте1ег е1 а1., 2000), исчезают, если и глаголы, и существительные испытуемому необходимо актуализировать с использованием одинаковой стратегии. Например, завершать ими предложение, как это было в экспериментах БаЫп е1 а1. (2006) и Регёептюег е! а1. (2000), или же называть и действие, и предмет по изображению целостной ситуации, т.е. актуализировать по синтагматическим связям, как это было сделано в эксперименте 1лЦе51гот й а1. (2009). Похожие феномены можно проследить и в исследованиях на материале афазий (С1ера1сй е1 а1., 2004).

В Заключении проводится обобщение основных результатов исследования, подводятся итоги, формулируются содержательные выводы.

На данный момент, в области исследований речи методом функциональной магнитно-резонансной томографии наступил этап, на котором накопленные данные не могут быть непротиворечиво объяснены в рамках неолокализационистских представлений о мозговой организации психических функций. К ним относятся, например, данные об участии одной и той же структуры мозга в обеспечении нескольких различных функций (Chang et al., 2009; Muller, Basho, 2004), о полноценном участии сенсорной информации в процессе порождения речи (Zheng et al., 2009), а так же о наличии билатерально представленной активации при выполнении речевых заданий (Demonet, 2006). Напротив, использование концепции Лурия -Якобсона о двух стратегиях актуализации слова позволило нам уйти от представлений о жесткой раздельной репрезентации глаголов и существительных в коре головного мозга и перейти к рассмотрению влияния задачи, которая стоит перед испытуемым, на мозговые механизмы процессов употребления глаголов и существительных. Следует отметить, что использование концепции, впервые предложенной Р. Якобсоном, а затем разработанной в рамках нейропсихологии А.Р. Лурия, в качестве объяснительной модели оказывается не только продуктивным в рамах данной конкретной работы, но и позволяет систематизировать противоречивые данные о мозговой организации употребления глаголов и существительных, получаемые на современном этапе развития нейролингвистики.

Выводы:

1. Называние действий с опорой на изображение предмета русскоязычными испытуемыми приводит к получению более крупных кластеров активации в области нижней лобной извилины и более эффективно локализует и латерализует переднюю речевую зону, чем простое называние предметов по картинкам. Данная задача может быть рекомендована для

применения в предоперационном обследовании нейрохирургических пациентов для уточнения локализации передней речевой зоны.

2. По данным функциональной магнитно-резонансной томографии, в процессах употребления и глаголов, и существительных участвуют лобно-височные и височно-теменные отделы мозга ведущего по речи полушария; степень их участия зависит от стратегии актуализации - синтагматической или парадигматической.

3. Извлечение существительных по синтагматическим и по парадигматическим связям не различается по трудности. Извлечение глаголов по парадигматическим связям - более сложная и контролируемая операция, чем по синтагматическим.

4. По данным функциональной магнитно-резонансной томографии, актуализация слов по парадигматическим связям происходит с преимущественной опорой на височно-теменную область, а по синтагматическим связям - с опорой на оперкулярную часть нижней лобной извилины и заднюю часть верхней височной извилины, независимо от части речи, к которой относится актуализируемое слово.

5. Различия в способе актуализации слова, а также в доле автоматизированных и контролируемых процессов, необходимо учитывать нейропсихологам и нейролингвистам при анализе вовлеченности различных мозговых зон в процессы употребления глаголов и существительных.

Публикации по теме диссертации Основное содержание диссертации отражено в 12 публикациях (общий объем - 4,56 п.л.; авторский вклад - 1,22 п.л.)-

Публикации в рецензируемых журналах и изданиях, рекомендованных ВАК при Министерстве образования и науки РФ для публикации основных результатов диссертационных исследований:

1. Власова, Р.М. Сочетание функциональной магнитно-резонансной томографии и нейропсихологического обследования при предоперационной диагностике в нейрохирургии опухолей головного мозга / Р.М. Власова, Е.В. Печенкова, В.Е. Синицын, М.А. Степанян // Кубанский научный медицинский вестник. - 2010. - № 6. - С. 38-43 (0,58 п.л./0,145 п.л.).

2. Vlasova, R.M. Visual perception of incomplète images: neuropsychological analysis / R.M. Vlasova, A.A. Romanova, T.V. Akhutina // Perception. -2010. - 39. - ECVP Abstract Supplément. - P. 21. (в библиографической базе Web of Knowlege, Impact Factor журнала 1.293) (0,035 п.л./0,01 п.л.)

3. Власова, Р.М. Структурно-функциональная организация использования глаголов и существительных в зависимости от стратегии их актуализации / Р.М. Власова, Е.В. Печенкова, Т.В. Ахутина, В.Е. Синицын // Вопросы психологии. - 2012. - № 4. -С. 128-138 (1,15 п.л./0,29 п.л.)

4. Власова, Р.М. Хроническая стимуляция передних ядер таламуса при фармакорезистентной эпиленсии / А.Р. Ситников, Ю.А. Григорян, Л.П. Мишнякова, Р.М. Власова // Российский нейрохирургический журнал имени профессора АЛ. Поленова. -2013. - Том V. - № 1. — С. 27-33 (0,81 п.л./0,2 п.л.)

Научные публикации в других изданиях:

5. Власова, P.M. Сравнение двух парадигм активации зоны Брока методом фМРТ / P.M. Власова, Е.В. Печенкова, М.В. Синицына, Е.А. Мершина // Диагностическая и интервенционная радиология: междисциплинарный научно-практический журнал. - 2011. - Т. 5. - №2, приложение. - С. 108109 (0,23 п.л./0,06 п.л.)

6. Власова, P.M. Локализация моторных функций методом фМРТ у пациентов с объемными образованиями головного мозга / А.Д. Румшиская, Е.В. Печенкова, P.M. Власова, Е.А. Мершина // Российский электронный журнал лучевой диагностики. - 2012. - Т.2. - N2. - С. 20-22 (0,23 п.л./0,12 п.л.).

7. Власова, P.M. Называние действий по картинкам: фМРТ-исследование / P.M. Власова, Е.В. Печенкова, Т.В. Ахутина, В.Е. Синицын,

A.Р. Ситников // International Symposium on Functional Neuroimaging: Basic Research and clinical Applications. Abstracts. Moscow: MSUPE. - 2012. -C. 58-60 (0,35 п.л/0,07 п.л.)

8. Власова, P.M. Интеграция классической нейропсихологии и современных методов нейровизуализации / P.M. Власова // Тезисы сообщений Московского международного конгресса, посвященного 110-летию со дня рождения А.Р. Лурия. - 2012. - Москва, Россия. - С. 25 (0,01 п.л.).

9. Власова, P.M. Картирование индивидуальной мозговой организации артикуляторного акта методом фМРТ / P.M. Власова, Е.В. Печенкова,

B.Е.Синицын, А.Р. Ситников // Российский электронный журнал лучевой диагностики. - 2012. - Т.2. - N2. - С. 133-134 (0,23 п.л./0,12 п.л.).

10. Власова, P.M. Чтение предложений как активирующее задание для функциональной МРТ головного мозга / Е.В. Печенкова, P.M. Власова, М.В. Новикова, М.В. Фаликман, В.Е. Синицын // Российский электронный журнал лучевой диагностики. - 2012. - Т.2. - N2. - С, 406-407 (0,23 п.л./0,05 п.л.)

11. Власова, P.M. Локализация зон, связанных с восприятием речи: сопоставление трех проб для фМРТ на материале русского языка / Л.Д. Литвинова, Е.В. Печенкова, P.M. Власова, Ю.Н. Березуцкая, Е.В. Синицын // International Symposium on Functional Neuroimaging: Basic Research and clinical Applications. Abstracts. Moscow: MSUPE. - 2012. - P. 76-79 (0,35 П.Л./0.07 пл.)

12. Власова, P.M. Сравнительная эффективность локализации моторной функций верхних и нижних конечностей методом фМРТ / А.Д. Румшиская, Е.В. Печенкова, P.M. Власова, Е.А. Мершина // International Symposium on Functional Neuroimaging: Basic Research and clinical Applications. Abstracts. Moscow: MSUPE. - 2012. - P. 97-100 (0,35 п.л./0,07 п.л.).

Подписано в печать 18.05.2013г.

Формат А5 Бумага офсетная. Печать цифровая. Тираж ЮОэкз. Заказ № Ъ 0308 Типография ООО "Ай-клуб" (Печатный салон МДМ) 119146, г. Москва, Комсомольский пр-т, д.28 Тел. 8(495)782-88-39

Текст диссертации автор научной работы: кандидата психологических наук, Власова, Роза Михайловна, Москва

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»

Факультет психологии

04201359236 и

На правах рукописи

Власова Роза Михайловна

МОЗГОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ НОМИНАТИВНОЙ ФУНКЦИИ РЕЧИ: НЕЙРОПСИХОЛОГИЧЕСКИЙ И НЕЙРОВИЗУАЛИЗАЦИОННЫЙ

ПОДХОД

19.00.04 - Медицинская психология (психологические науки)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата психологических наук

Научный руководитель: доктор психологических наук, профессор Ахутина Т.В.

Москва-2013

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ...........................................................................................................3

ГЛАВА 1. Номинативная функция речи и ее мозговая организация...........16

1.1. Нейропсихологический и нейровизуализационный подходы к изучению речи.................................................................................................16

1.2. Мозговые механизмы понимания и порождения речи: согласованность классических нейропсихологических и современных нейровизуализационных данных...................................................................24

1.3. ФМРТ речи в клинической практике.....................................................28

1.4. Номинативная функция речи: данные афазиологии и нейровизуализации.........................................................................................34

1.5. Постановка проблемы исследования.....................................................41

ГЛАВА 2. Эмпирическое исследование мозговой организации

номинативной функции речи............................................................................43

2.1. Констатирующий эксперимент..................................................................43

2.1.2. Называние предметов и действий по картинкам в группе нормы... 43

2.1.3. Оценка эффективности задания «Называние действий по

картинкам» в группе пациентов с поражением лобных долей мозга........52

2.2. Эксперимент, верифицирующий объяснительную модель.................66

ГЛАВА 3. Обсуждение результатов.................................................................91

ВЫВОДЫ............................................................................................................98

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..................................................................................................99

ЛИТЕРАТУРА..................................................................................................101

ПРИЛОЖЕНИЯ................................................................................................118

Введение.

Данная работа посвящена исследованию мозговой организм____

номинативной функции речи с применением методов нейропсихологии и нейровизуализации. В нейролингвистике под номинативной функцией речи принято понимать обозначение предметов, действий и их качеств определенным словом (Лурия, 2007). При этом, актуализация слова происходит не по ассоциации звукового образа и зрительного, а является сложной формой психической деятельности (Лурия, 2007; Glaser, 1992). Так, например, при назывании объекта по картинке необходимо распознать сам объект, соотнести с существующими в памяти знаниями об объекте, выделив его существенные признаки, то есть категоризовать его, а затем, из всего комплекса всплывших связей, выбрать наиболее подходящее название, в то время как остальные оттормозить. Процесс называния завершается актуализацией звукового образа слова, соответствующего концепту, а затем, созданием или актуализацией артикуляторной схемы слова, соответствующей его звуковому образу (Лурия, 1969; DeLeon et. al., 2007). Таким образом, учитывая всю сложность и многокомпонентность описанного процесса, номинацию можно считать элементарной единицей речи, анализ которой позволит получить знания об основных мозговых механизмах, обеспечивающих речевую деятельность в целом (Glaser, 1992; Лурия, 2007).

является планирование тактики операции и объема резекции с учетом данных о локализации и латерализации речевых зон в коре головного мозга, получаемых посредством функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) (Rutten, Ramsey, 2010).

В практике картирования речи в коре головного мозга в

нейрохирургической клинике наиболее распространенным является задание,

связанное с номинацией. Это объясняется тем, что задача называния проста,

не требует дополнительных сложных инструкций и может использоваться

как на этапе предоперационного, так и внутриоперационного картирования

мозга (Roux et al., 2003 Demonet et al., 2006; Rau et al., 2007;). Однако было

показано, что использование данной задачи в фМРТ-исследованиях

недостаточно эффективно приводит к обнаружению речевых зон. Так, если

задняя речевая зона (задняя треть верхней височной извилины и борозды,

угловая и надкраевая извилины) определяется относительно легко, то

передняя речевая зона (треугольная и оперкулярная части нижней лобной

извилины), по данным клинических работ, часто «молчит»

(Kim et al., 2003,2009; Rau et al., 2007). В связи с этим, появился

практический запрос на повышение эффективности определения

локализации и латерализации речевых зон в мозге путем модификации

существующей задачи на называние при сохранении таких ее достоинств, как

доступность для пациентов и удобство применения в клинике. В единичных

англоязычных клинических исследованиях встречаются данные, что одной из

наиболее эффективных для обнаружения передней речевой зоны

модификаций задачи на номинацию предметов является задача на называние

действий (Roux et al., 2003; Demonet et al., 2006). Данные клинической фМРТ

согласуются и с данными афазиологии. Так, исследователи афазии давно

обнаружили факт, что «глагольная слабость» наиболее отчетливо

наблюдается при поражении левой лобной доли, а называние

существительных страдает при поражении левой височной доли (Цветкова,

1972; Goodglass et al., 1966; Miceli et al.,1984; Hiils, Caramazza, 1991; Rapp, Caramazza, 1997). В западной традиции данный факт преимущественного участия левой лобной доли в назывании действий, в сравнении с предметами, объясняется раздельной репрезентацией глаголов и существительных в коре головного мозга человека (Goodglass et al., 1966; Miceli et al.,1984; Hiils, Caramazza, 1991). Иная трактовка может быть предложена на основе идеи P.O. Якобсона - А.Р. Лурия о существовании двух стратегий актуализации слова: парадигматической (выбор слова из слов, связанных отношением сходства) и синтагматической (выбор слова из слов, связанных отношением смежности, контекстом) (Лурия, 1975; Якобсон, 1990, 1985). Обратим внимание на то, что, как правило, для называния существительных пациентам предъявляются изображения единичного предмета, предполагающие актуализацию слова по парадигматическим связям, а для называния глаголов - целостной ситуации, то есть, глагол актуализируется с опорой на контекст (по синтагматическим связям). По данным А.Р. Лурия, выбор слова из парадигм страдает при поражении задних отделов мозга, а выбор с учетом синтагматических связей — при поражении передних отделов мозга. Таким образом, диссоциированное нарушение употребления глаголов и существительных у пациентов с различными формами афазии может быть связано не с повреждением определенной части лексикона, а с нарушением определенной стратегии актуализации слова, использование которой предполагается задачей, предъявленной пациенту. Например, при поражении лобной доли мозга ведущего по речи полушария нарушается актуализация слов по синтагматическим (контекстным) связям, поэтому пациент затрудняется назвать действие в ответ на предъявленное изображение ситуации, то есть, затрудняется выполнить задачу, требующую актуализации слов по синтагматическим связям. При этом, тот же самый пациент довольно успешно может справляться с называнием предметов по их изображению благодаря сохранным парадигматическим связям.

Выбор метода обусловлен тем, что область нейровизуализационных исследований мозговой организации психических процессов является одной из самых современных и активно развивающихся в нейронауке. Наиболее распространенным среди нейровизуализационных методов стал метод функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), обладающий такими достоинствами, как неинвазивность, отсутствие лучевой нагрузки на испытуемого и хорошее пространственное разрешение (Poeppel, Hickok, 2004; Tharin, Golby. 2007; Rutten, Ramsey, 2010). В России до сих пор случаи применения фМРТ единичны, они имеют мессто в ведущих клиниках страны (Терновой, 2002; Морозов и др., 2003; Жуков и др., 2010; Белопасова и др., 2011). В последние три года на базе радиологических отделений клиник стали создаваться коллективы из психологов, врачей и лингвистов, занимающихся исследованием фундаментальных проблем нейронаук. Такие коллективы созданы, например, в НИИ Нейрохирургии имени H.H. Бурденко, ГБУЗ «Центр патологии речи и нейрореабилитации» ДЗМ и ФГБУ «Лечебно-реабилитационный центр» Минздрава России (Болдырева и др., 2007, 2009; Печенкова и др., 2011; Березуцкая, 2011; Малютина и др., 2011).

С увеличением доли работ с применением фМРТ появляются вопросы: 1) что нового дают методы нейровизуализации по сравнению с методами

нейропсихологии; 2) зачем нужна классическая нейропсихология, когда есть нейровизуализационные технологии.

Во-первых, еще А.Р. Лурия отмечал, что экспериментально-патологический метод исследования мозговой организации психических функций, которым были получены все данные отечественной нейропсихологии, имеет свои ограничения, так как пораженный мозг функционирует принципиально иначе, чем интактный. Современные же методы нейровизуализации, в частности, фМРТ, позволяют исследовать те же классические вопросы нейропсихологии, но на модели интактного мозга.

Во-вторых, получение данных даже совершенными техническими средствами должно направляться определенной методологией. Без этого нейровизуализационные исследования легко запускают новый виток «френологии» и накопления всех свойственных для нее противоречий (Kosslyn, 1999; Bates, Dick, 2000; Uttal, 2001; Hubbard, 2003; Mobbs, Hall, 2005), в качестве такой методологии может быть использована теория системной динамической организации и локализации ВПФ Выготского-Лурия.

В-третьих, существует острая потребность в использовании фМРТ в

клинической практике картирования функционально значимых зон в коре

головного мозга, у пациентов, идущих на нейрохирургическое лечения, для

сохранения их качества жизни в послеоперационном периоде (Rutten,

Ramsey, 2010). При всех своих достоинствах, использование фМРТ в

клинике сталкивается со значительными трудностями. Так, эффективность

применения метода и качество получаемых данных зависят от тщательного и

стабильного выполнения активирующей задачи пациентом во время

сканирования. По опубликованным данным эффективность обнаружения зон,

связанных с пониманием речи довольно высока и составляет 91%, а с

порождением речи только 77%, при этом, основной причиной неудач

считается недоступность задачи для испытуемого в силу нарушений,

возникших у него вследствие заболевания (Kim, Singh, 2003). Предварительное нейропсихологическое обследование позволяет определить объем и характер помощи, необходимой пациенту во время сканирования, максимально индивидуализировать процедуру исследования для каждого конкретного пациента с учетом специфики его нарушений и, таким образом, значительно повысить эффективность применения нейровизуализационного метода. Однако этого бывает недостаточно, отдельной одновременно практической и теоретической задачей является разработка активирующих задач для клинического применения метода фМРТ.

Таким образом, с одной стороны, на данный момент существует острая

необходимость разработки заданий (активирующих задач), которые бы

давались испытуемым во время фМРТ-исследования и позволяли с высокой

эффективностью определять локализацию и латерализацию речевых зон в

коре головного мозга у пациентов, идущих на нейрохирургическое лечение.

С другой стороны, создание таких активирующих задач для фМРТ-

исследования актуально также и в теоретическом отношении, поскольку

применение методов нейровизуализации в сочетании с методологией и

методами нейропсихологии позволит найти не только нужное для

современной клинической практики средство определения локализации и

латерализации речевых зон в мозге, но и получить новые для

нейропсихологии данные. Так, например, проблематика психологических

механизмов актуализации названий предметов и действий, а также строение

функциональной системы, обеспечивающей эти процессы, является

традиционной для нейропсихологии (Лурия, 1969; Goodglass, 1980;

Gentner, 1981; DeLeon et. al., 2007). Тем не менее, до сих пор существует ряд

дискуссионных вопросов, которые могли бы быть решены с применением

метода фМРТ. Это, например, вопрос о механизмах диссоциированного

нарушения употребления грамматических и лексико-семантических

категорий у пациентов с локальными поражениями головного мозга (Rapp,

Caramazza, 1997; Hills, Caramazza, 1991; Clepaldi, et. al 2004), связанный с вопросом о роли передних и задних отделов левого полушария в назывании предметов и действий.

Предмет исследования: стратегии актуализации существительных и глаголов и их мозговые механизмы.

Гипотезы:

3. По сравнению с называнием предметов по картинке

(парадигматическая стратегия актуализации слов), называние

действий по изображениям предметов, связанных с этим

действием (синтагматическая стратегия), является более

эффективной активирующей задачей, пригодной для

использования в клинической практике с целью локализации передней речевой зоны посредством функциональной магнитно-резонансной томографии.

Задачи исследования:

6. Анализ мозговых механизмов двух стратегий актуализации слова в свете полученных данных.

Материалы и методы.

Испытуемые. В исследовании приняли участие 40 добровольцев б