Кіріспе

Ми аймағы

Бродманның 45 аймағы (BA45) – адам миының алдыңғы қабығының бір бөлігі. Ол BA9 аймағынан төмен және BA46 аймағына іргелес орналасқан. Адамда бұл аймақ төменгі алдыңғы жиырының үшбұрышты бөлігін (H) және бүйірлік ойықтың алдыңғы көлденең тармағын (H) қоршап, төменгі алдыңғы жиырының (H) орбитальдық бөлігінің бір бөлігін құрайды. Бүйірлік ойықтың алдыңғы көтерілген тармағымен (H) қаудальдық жағынан шектелген, ал бүйірлік ойықтың тереңдігінде инсуламен шектеседі. Цитоархитектуралық тұрғыдан алғанда, ол қаудальдық жағынан төменгі алдыңғы жиырының операльдық бөлігімен (Бродманның 44 (BA44) аймағы), ростродорсальдық жағынан ортаңғы алдыңғы аймақ 46 (BA46) және вентральдық жағынан төменгі алдыңғы жиырының орбитальдық бөлігімен (Бродманның 47 BA47 аймағы) шектеледі.

Функциялар

Сол жарты шардағы Бродманн аймағы 44 және Бродманн аймағы 45 Брока аймағын құрайды, бұл аймақ семантикалық міндеттерде, мысалы, семантикалық шешімдерді қабылдау (сөз абстрактілі немесе нақты ұғымды білдіретінін анықтау) және жасау міндеттерінде (зат есімге қатысты етістікті табу) белсенді. Семантикалық міндеттерде BA45-тің нақты рөлі әлі де даулы. Кейбір зерттеушілер үшін оның рөлі семантикалық ақпаратты іздеуді немесе семантикалық жұмыс жадын қамтамасыз ету болып табылады. Осы көзқарас бойынша, BA44 және BA45 семантикалық ақпаратты қалпына келтіруге бірлесіп көмектеседі және қалпына келтірілген ақпаратты нақты жағдайға сәйкес критерийлер бойынша бағалайды. Бұл көзқарастың сәл өзге түрінде BA45-тің белсенділігі тек бақыланатын семантикалық іздеу кезінде қажет, яғни күшті стимул-ассоциациялардың болмаған жағдайында. Басқа зерттеушілер үшін BA45-тің рөлі семантикамен ғана шектелмейді, ол бәсекелес ұсыныстардың арасынан міндетке қатысты ұсыныстарды қажет ететін барлық қызметтерге қатысты. BA45 зақымдануы сол жарты шардың басымдығы бар адамдарда экспрессивті афазияның ерекше белгілеріне алып келеді.

Асимметрия және тілдің басымдығы

Сөйлеу тілі мен анатомиялық асимметриялық pars triangularis арасында мызғымас байланыс табылды. Foundas және авторлар көрсеткендей, тіл функциясы мидың бір ғана аймағында орналасады, бұл бұрын Пауль Брока да дәлелдеген болатын. Бірақ олар мидың бір жағы тілге қатысуы екінші жағынан артық деген пікірді де қолдады. Адам миы екі жарты шардан тұрады, олардың әрқайсысы бір-біріне ұқсас, яғни бір жарты шар екіншісінің көмескі нұсқасы сияқты. Дегенмен, Foundas және авторлар Брока аймағындағы үшбұрышты pars мидың оң жағындағы сол аймақтан үлкен екенін анықтады. Бұл "сол жаққа қарай асимметрия" формасымен де, функциясымен де сәйкес келеді, яғни тілдік ақпаратты өңдеу кезінде белсенді ми бөлігі үлкен болады. Қатар жүргізілген зерттеулердің басым бөлігінде осылай болды. Шындығында, тілді оң жарты шар басымдығымен меңгерген жалғыз қатысушыда pars triangularis оңға қарай асимметриясы анықталды. Алайда, кейбір зерттеушілер үшбұрышты pars-та көлемдік асимметрияны анықтамады. Олар бұрынғы зерттеулердегі үшбұрышты pars асимметриясының болуын жоққа шығарып, алдыңғы зерттеулердегі қайшылықтар жеке адамдар арасындағы үшбұрышты pars морфологиясының айқын айырмашылықтарына байланысты болуы мүмкін деген болжам жасады. Яғни, бұл аймақтар мидың басқа аймақтарына қарағанда, мысалы терең қабықшалық ядроларға қарағанда, көлемі мен пішіні жағынан әлдеқайда өзгергіш. Сонымен қатар, бұл зерттеушілер pars opercularis және planum temporale-де статистикалық маңызды асимметрияларды тапқанмен, олардың асимметриясы мен үшбұрышты pars арасындағы байланысты анықтамады.

Төменгі алдыңғы жиектегі байланыстар

Кем дегенде бір зерттеу төменгі маңайлық гирустың (IFG) үш кіші аймағы арасындағы байланыстың жоғары деңгейін көрсетті. ИФГ-ның бір аймағын стимуляциялау және әртүрлі аймақтардағы жауапты өлшеу арқылы, бұл зерттеушілер pars triangularis және pars opercularis арасындағы көптеген жолдардың бар екенін көрсетті. Сонымен қатар, pars triangularis аймағының стимуляциясы pars triangularis-тің басқа аймақтарында жауапты тудырды, бұл кіші гиру аймағында желілердің бар екенін көрсетеді. Бұдан бөлек, pars triangularis тілдің семантикалық өңдеуіне қатысты. Электроэнцефалография арқылы мидың әртүрлі сөйлем түрлеріне (семантикалық қателермен немесе қателерсіз) жауабын өлшеу арқылы Maess және авторлар қате сөйлемдерді түсінудегі уақыт кешігуін көрсетті. Мұны түсіну үшін, адамға түсініксіз нәрсе айтылып жатқанын көзге елестету жеткілікті. Ол сәтке тоқтап, ақпаратты өңдеуге уақыт бөледі. Әрі қарай, бұл зерттеушілер синтаксистік сәйкессіздік ұсынылғаннан кейін шамамен 400 мс өткен соң pars triangularis-те пайда болатын теріс зарядты білдіретін "N400" деп аталатын ерекше өңдеу үлгісін көрсетті. Дегенмен, pars triangularis ЭЭГ-де N400 жауабын тудыратын желінің бір бөлігі ғана болуы мүмкін, себебі MEG арқылы өлшенген магниттік N400m қарсыласы үнемі жоғарғы уақытша қабыққа орналасқан.

Алдыңғы жақтың қабығы және есте сақтаудың танымдық бақылауы

Pars triangularis есте сақтау қабілетін бақылауда рөл атқарады. Бір нәрсені есте сақтаудың бірнеше жолы бар. Адам есте сақтағанда, ол мидың есте сақтау орталығында сақталған ақпаратты қайтарады. Бұл ақпарат аяқ киім байлау үшін бұлшық еттің қозғалу тізбегі, жақындарыңыздың бет-әлпеті немесе осы екеуінің арасындағы кез келген нәрсе болуы мүмкін. Адам бір нәрсені автоматты түрде, оған назар бөлмей, тырыспай есте сақтаса, бұл "төменнен жоғарыға" бағытталған өңдеу деп аталады. Бірақ кейде адамдар бір нәрсені есте сақтау үшін күресуге мәжбүр болады. Тест тапсырып, сұрақтың жауабын есте сақтауға тырысқан студент, назарын есте сақтауды қайтаруға шоғырландырады. Студент есте сақтау қабілетін бақылап отыр. Бұл түрдегі өңдеуді ішінара вентролатеральды префронтальды қабықша (ВЛПФК) басқарады. Pars triangularis осы аймақта орналасқан. Адамдар дауыстап оқығанда, жазылған тілді түсіндіріп, оның дұрыс айтылуын анықтауы керек. Бұл өңдеу Брока аймағында жүзеге асады. Оқырман сөзді дұрыс айту үшін бұрынғы білімін немесе сәйкес дыбыстарды білдіретін әріптердің жүйелі комбинациясын пайдалануы мүмкін. Ғалымдар адамның миы тілді өңдеу кезінде не істеп жатқанын, тіл қателеріне қалай ден қоятынын қарастыра отырып білуге болады. Жоғарыда айтылғандай, ғалымдар адамдар қиын жағдайға тап болғанда болатын қосымша өңдеуді зерттей алады. Осы жағдайда ғалымдар псевдосөздер мен ерекше сөздерді пайдаланып, мидың осы қиын сөздерді қалай түсіндіретінін зерттеді. Адамдар тілді өңдегенде, Брока аймағының әртүрлі бөліктерін әртүрлі мақсаттар үшін қолданады. Pars triangularis тілді өңдеудің нақты түріне қатысады. Атап айтқанда, pars triangularis адамдар ерекше сөздерді оқығанда белсендіріледі, яғни әдеттегі жазба мен айтылу арасындағы сәйкестікке сәйкес келмейтін сөздерді оқығанда. Мысалы, "have" ерекше сөз, өйткені ол қысқа "а" дыбысымен айтылады, бұл грамматикалық айтылу ережелеріне қайшы келеді. Сөздің соңындағы "e" әрпі "cave" немесе "rave" сияқты "а" дыбысының ұзын дыбысын білдіруі керек. Біз "have" сөзін жақсы білетіндіктен, оның айтылуын есте сақтаймыз және әр оқыған сайын ережелерді ойластырып отырудың қажеті жоқ. Pars triangularis бізге осыны жасауға көмектеседі. Ақпаратты жоғарыдан төменге қарай алуға тырысқанда, қандай да бір бақылау механизмі қажет. Жоғарыдан төменге іздеу саналы бақылауға байланысты екенін еске түсірсек, маңызды емес деректерді іздеуден алып тастаудың қандай да бір жолы болуы керектігін көру оңай. Қажетті ақпаратты алу үшін кейбір таңдаулар болуы керек. Бұл таңдау VLPFC ортасында, яғни pars triangularis орналасқан аймақта кейіннен жүзеге асады деп есептеледі. Бұл теория бойынша, ақпарат сол жақ VLPFC-нің белгілі бір аймақтарынан алынады, содан кейін ол басқа аймақта маңыздылығы бойынша таңдалады. Бұл "екі бөлімді" есте сақтау моделі деп аталады. Әлемдегі әрбір адам кем дегенде бір тілді үйренген. Сондай-ақ, тіл үйренгендердің көпшілігі оны жас кезінде үйренген. Кейбіреулер көп тілді. Көп тілділердің кейбірі кішкентай кезінен бастап бірінші тілмен қатар екінші немесе үшінші тілдерді үйреніп, ал кейбіреулері ересек болғаннан кейін басқа тілдерді үйренген. Бір және көп тілділердің әртүрлі топтарын зерттеу қызықты нәтижелерге әкелді. Бірінші және екінші тілдердің ұқсастығын және олардың миға тигізетін әсерін қарастыра отырып, зерттеушілер ми белсенділігі сынаққа тартылған адамдар өңдеген тілге байланысты әртүрлі болатынын анықтады. Олар pars triangularis белсенділігі осы әртүрлі тілдерді өңдеу кезінде өзгеретінін анықтады, бұл pars triangularis-тің тілдегі белгілі рөлін ескере отырып түсінікті. Пассивті сөйлемдерді өңдеуде негізгі және екінші тілдердің өңдеу үлгілері арасында айырмашылық бар. Бұл - "болу" етістігінің қандай да бір түрін және өткен шақтағы етістікті қолданатын сөйлемдер. Мысалы, "Ол қирады" деген сөз пассивті сөйлем, өйткені "қирау" етістігі өткен шақтағы қатысушының түрінде және "болу" етістігінің "болады" түрімен қолданылады. Бұл зерттеу көрсеткендей, осы сөйлемді өңдеу кезінде, кейінгі тіл үйренгендер өздерінің ана тілінде сөйлейтін әріптестеріне қарағанда pars triangularis-ті көбірек пайдаланған. Бұл нәтиже тілді үйрену жолы туралы белгілі бір нәрселерді білдіреді. Мысалы, адамдардың ересек шақта шет тілдерін үйренуде қиындықтарға тап болуының себебі олардың миы тілдік ақпаратты түсінуге арналмаған ми аймағында кодтауға тырысады. Бұл пікірге сәйкес, ана тілінде сөйлейтін адамдар тез сөйлей алады, ал кейінгі тіл үйренгендер грамматикалық ережелерді өңдеуге тырысып, кекейтеді.

Сөздерді танудың қабықшалық динамикасы

Парс триангуляр тілдің семантикалық өңдеуіне, фонологиялық өңдеуге қарағанда, ерекше қатысы бар деген теория бар. Яғни, парс триангуляр құлаққа түсетін дыбыс негізінде сөзді анықтауға тырысудың орнына, сөздің мағынасын түсінуге көбірек қатысады деп есептеледі. Осы зерттеу осы теорияны қолдайтын деректер жинады. Сонымен қатар, зерттеушілер семантикалық өңдеудің параллельдік жүзеге асырылатынын анықтады, яғни ми бірнеше тапсырманы бір уақытта орындайды. Эксперимент кезінде қатысушыларға әріптер тізбегі, жасанды сөздер және нақты сөздер көрсетілді, соның салдарынан стимул мен ми қызметі арасындағы уақыт аралығы фонологиялық және семантикалық өңдеу үшін шамамен бірдей болды, тіпті екеуі әлдебір бөлек аймақтарда жүзеге асты. "Сол жақ төменгі префронтальді қабықшадағы семантикалық кодтау және алу: Функционалдық магниттік-резонанстық бейнелеу арқылы тапсырманың қиындығы мен процеске қатысты ерекшеліктерді зерттеу" атты зерттеуде, зерттеушілер парс триангулярдың (сондай-ақ оның жанындағы аймақтардың) семантикалық кодтау кезінде, өңделіп жатқан сөздің қиындығына қарамастан, белсенділігін арттырғанын анықтады. Бұл парс триангулярдың фонологиялық өңдеуге қарағанда семантикалық өңдеуге көбірек қатысады деген теориямен сәйкес келеді. Бұдан бөлек, олар осы семантикалық кодтау шешімдерінің нәтижесінде, қолданылған сөздердің қайталануымен парс триангулярдың қатысу деңгейі төмендегенін тапты. Практиканың нәтижесінде мидың сөздерді қайта пайда болғанда жақсырақ тануы түсінікті, бірақ осы нәтижеден басқа да маңызды жайттарды білуге болады. Парс триангулярдың белсенділігінің қайталаумен төмендеуі, сөзді тану міндетінің саналы деңгейден пассивтік деңгейге ауысуын көрсетеді. Бұл қайталау арқылы бастау деп аталады және ол ниеттен тәуелсіз жүреді. Осы идея, парс триангулярдың есте сақтауды саналы түрде қайтарудағы рөлі туралы теориялармен байланыстырылса, мидың күрделілігі мен оның функцияларын түсіндіруге көмектеседі. Осы нәтижелер ақпаратты кодтау және алу үшін ұқсас механизмдер қажет болуы мүмкін екенін көрсетеді. Сонымен қатар, парс триангулярдың белсенділігінің қайталаумен төмендеуі, семантикалық емес өңделген сөздердің артық көрсетілуі кезінде байқалмады.

Брок, ми және байланысу: жаңа негіздеме

Адамның миы басқа аймақтармен, әсіресе сол жақ фронтальді тіл желісімен тығыз байланысты. Оның функциясы көршілес аймақтардан ерекшеленгенімен, байланыстың жоғары деңгейі тілдің біздегі көптеген көрінетін байланыссыз ойлау процестеріне енгізілуі мүмкін деген пікірді қолдайды. Бұл қисынды ойға келмейді. Мысалы, жаңа танысқан адамның есімін еске түсіру қиын болуы мүмкін, және ол еске түсіріп отырған адамның назарын қажет етеді. Осы мысалда адам дыбысты тілдің бір бөлігі ретінде түсінуге тырысады, енді естіген сөзді "есімдер" санатына жатқызады, сонымен бірге оны жаңа көрген бет-әлпетпен байланыстырып, барлық осы деректерді бірден жадыға сақтайды. Осы тұрғыдан алғанда, pars triangularis-тің тілді өңдеудегі, семантикалық түсінудегі және жадты саналы түрде басқарудағы рөлдерінің байланыссыз болуы екіталай көрінеді. Шындығында, pars triangularis-тің мида бірнеше рөл атқармауы күмәнді, әсіресе оның сол жақ фронтальді тіл орталығында және басқа аймақтармен байланысының жоғары деңгейін ескере отырып.

Шизофрения және Брока аймағы

Шизофрения – күрделі симптомдары бар, жақсы түсініксіз ауру. Осы мәселенің себебін анықтау үшін зерттеушілер шизофрениямен ауыратын науқастардың миын зерттеді. Бұрыннан шизофрениямен ауыратын науқастарда бұрмаланған гирификация, асимметрия, күрделілік және өзгергіштік кездесетіні көрсетілген. Бұл зерттеушілер, әсіресе, птогенездің шизофрениямен ауыратын науқастарда демографиялық тұрғыдан сәйкес келетін сау адамдармен салыстырғанда айқын бұрмаланғанын көрсететін деректер ұсынды. Олар Брока аймағының мидың ерекше пластикалық аймағы екенін, оның морфологиясы балалық шақтан ересекке дейін күрт өзгеруі мүмкін екенін мәлімдеді. Балалардың тілді оңай үйрену қабілетін ескеретін болсақ, мұның себебін түсінуге болады, бірақ сонымен қатар Брока аймағының қатысуы есте сақтау және еске түсіру қабілетімен шектеледі; балалар өз естеліктерін саналы түрде іздеуге қабілетсіз көрінбейді. Сонымен қатар, зерттеушілер сынаққа тартылған адамдардың миындағы сұр және ақ заттың көлемін өлшеді және осы өлшемдерді сау адамдармен салыстырды. Шизофрениямен ауыратын науқастарда ақ заттың көлемі айтарлықтай азайғаны анықталды. Ми даму кезінде әртүрлі аймақтардың байланысы күрт өзгереді. Зерттеушілер шизофрениямен ауыратын науқастарда ақ және сұр заттың дамуында айырмашылық бар екенін анықтады. Шизофрениямен ауыратын адамдарда ақ заттың кеңеюі байқалмайды.

Эвристикалық және аналитикалық ойлау

Транскраниалды магниттік стимуляция сол BA45 аймағына қолданғанда, қарама-қайшы ойлау қабілетін жақсартты және үйлесімді ойлау қабілетін нашарлатты, бұл сол BA45 сенімге негізделген эвристикалық жүйенің бір бөлігі екенін көрсетеді. Оң BA45-тің эвристикалық жүйені тоқтатуға қатысы, сол аймақтың гомологын тоқтату арқылы және логикалық-талдау ойлау қабілетін жақсарту нәтижесінде болжалады.