Введение

Нейронный путь, соединяющий область Броки и область Вернике.

В нейроанатомии арочный пучок (AF; ) — это пучок аксонов, который обычно соединяет область Броки и область Вернике в мозге. Это волокно ассоциативных путей, соединяющее заднюю часть височной коры и нижнюю лобную долю.

Структура

Аркуатообразный пучок – это тракт белого вещества, проходящий параллельно верхнему продольному пучку. Из-за их близости некоторые исследователи используют эти термины как взаимозаменяемые. Их можно различить по расположению и функции их конечных точек в лобной доле. Аркуатообразный пучок заканчивается в области Брока (в частности, в области BA 44), которая связана с обработкой сложного синтаксиса. Однако верхний продольный пучок оканчивается в премоторной коре, которая участвует в акустико-моторном отображении.

Связь

Исторически дугистый пучок понимался как соединение двух важных областей, задействованных в использовании языка: области Брока в нижней лобной извилине и области Вернике в задней верхней височной извилине. Большинство ученых считают это упрощением, однако эта модель все еще используется, поскольку удовлетворительной замены ей пока не предложено. Топографические взаимосвязи между независимыми показателями целостности белого и серого вещества указывают на то, что богатые процессы развития или воздействия окружающей среды влияют на структуру и функцию мозга. Наличие и сила таких взаимосвязей могут прояснить патофизиологические процессы, влияющие на системы, такие как язык и планирование движений. С улучшением метода диффузионно-тензорной МРТ это стало проверяемой гипотезой. Исследования показывают более диффузное распространение волокон дугистого пучка, чем считалось ранее. Хотя основной каудальный источник волокнистого тракта, по-видимому, находится в задней верхней височной коре, ростральные окончания в основном располагаются в премоторной коре, части области Бродмана 44.

Различия в развитии

Миелинизация – это процесс, в ходе которого аксоны покрываются защитным веществом, называемым миелином, что значительно повышает эффективность передачи сигналов нейроном. Дугистый пучок (или дугастый фасцикул) интенсивно миелинизирован в здоровом взрослом мозге. Плотность этой миелинизации оказалась способна предсказывать точность и скорость понимания предложений. Однако дугистый пучок у новорожденных не миелинизирован. Процесс миелинизации происходит постепенно в детстве; было показано, что плотность миелина увеличивается в возрасте от 3 до 10 лет. Исследование, сравнивавшее группу шестилетних детей с группой трехлетних, показало, что у шестилетних детей наблюдалась более сильная функциональная связность дугистого пучка. Дугистый пучок также недостаточно развит у нечеловеческих приматов, таких как шимпанзе и макаки. Это подтверждает теорию о том, что дугистый пучок является критически важным компонентом для языка. Дорсальный путь состоит из множества волоконных трактов, одним из которых является дугистый пучок. Дорсальный путь в целом участвует в сенсомоторном отображении и обработке сложного синтаксиса. Дальнейшие исследования показывают, что правый дугистый пучок связан со способностью распознавать эмоции по выражению лица человека.

Кондукционная афазия

Исторически арочный пучок связывался с проводящей афазией, которая обычно является следствием повреждения нижней теменной дольки, распространяющегося на подкорковое белое вещество и нарушающего целостность арочного пучка. Этот тип афазии характеризуется трудностями с повторением и преобладающими фонемическими парафразиями. В остальных аспектах пациенты демонстрируют относительно нормальный контроль над языком. Симптомы проводящей афазии позволяют предположить, что связь между задней височной корой и лобной корой играет важную роль в кратковременной памяти на слова и речевые звуки, которые являются новыми или только что были восприняты. Арочный пучок является основным соединением между этими двумя областями. Исследования, ставящие под сомнение утверждение о том, что арочный пучок отвечает за повторение, указывают на то, что в некоторых случаях поражения арочного пучка или его полная агенезия не приводят к развитию проводящей афазии.

Заикание

У людей, страдающих заиканием, дугообразное пучок волокон (arcuate fasciculus) демонстрирует двусторонние дефициты, уменьшающие его объем на треть или более по сравнению с людьми, не страдающими заиканием. Однако продолжаются дебаты относительно вклада каждого полушария мозга. Данные диффузионно-тензорной визуализации, свидетельствующие о различиях между людьми с заиканием и контрольной группой, не ограничиваются только дугообразным пучком волокон.

Специфические языковые нарушения

Специфическое нарушение речи – это расстройство, препятствующее нормальному развитию языка у детей. Особенно сложно этим детям даются синтаксические и иерархические структуры языка. Повреждение дугообразной фасцикулы рассматривается как возможная причина специфического нарушения речи, однако для подтверждения этого необходимы дальнейшие исследования.

Дислексия

Дислексия – это расстройство, которое в первую очередь характеризуется дефицитами чтения. Исследования показали, что снижение целостности дугообразного пучка совпадает с ухудшением навыков чтения у людей с дислексией.