ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2013, том 63, № 3, с. 328-337
ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ (ПСИХИЧЕСКОЙ) ^^^^ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
УДК 612.821.6
ФМРТ-ИССЛЕДОВАНИЕ НАРУШЕНИЯ ВОСПРИЯТИЯ РЕЧИ У ПАЦИЕНТОВ С ПОСТИНСУЛЬТНОЙ СЕНСОРНОЙ АФАЗИЕЙ
© 2013 г. Л. А. Майорова12, О. В. Мартынова1, О. Н. Федина2, А. Г. Петрушевский2
1Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, 2Центр патологии речи и нейрореабилитации, Москва, e-mail: major_@bk.ru Поступила в редакцию 12.11.2012 г. Принята в печать 11.02.2013 г.
Целью исследования был поиск с помощью неинвазивной методики фМРТ нейрофизиологических коррелятов нарушений сенсорного этапа восприятия речевой информации, а именно фонематического слуха, у пациентов с сенсорной афазией после острого нарушения мозгового кровообращения в левом полушарии головного мозга. Для этого регистрировался фМРТ-экви-валент негативности рассогласования в ответ на речевые фонемы — слоги "ба" и "па" в условиях odd-ball парадигмы у 20 здоровых испытуемых и у 23 пациентов с постинсультной сенсорной афазией. При вычислении контраста негативности рассогласования у здоровых испытуемых отмечалась активация верхней височной и нижней лобной извилин в правом и левом полушариях. У группы пациентов наблюдалась достоверная активация слуховой зоны коры только в правом полушарии, при этом здесь активация была меньше по объему и интенсивности, чем у здоровых испытуемых, и коррелировала со степенью сохранности речи. Таким образом, методика регистрации фМРТ-эквивалента негативности рассогласования является чувствительной для исследований нарушения восприятия звуков речи.
Ключевые слова: фМРТ, негативность рассогласования, речь, сенсорная афазия.
FMRI-Study of Speech Perception Impairment in Post-Stroke Patients
with Sensory Aphasia
L. Mayorova, O. Martynova, O. Fedina, A. Petrushevsky
Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology, Russian Academy of Sciences, Center of Speech Pathology and Neurorehabilitation, Moscow, e-mail: major_@bk.ru
The aim of the study was to find neurophysiological correlates of the primary stage impairment of speech perception, namely phonemic discrimination, in patients with sensory aphasia after acute ischemic stroke in the left hemisphere by noninvasive method of fMRI. For this purpose we registered the fMRI-equivalent of mismatch negativity (MMN) in response to the speech phonemes — syllables "ba" and "pa" in odd-ball paradigm in 20 healthy subjects and 23 patients with post-stroke sensory aphasia. In healthy subjects active brain areas depending from the MMN contrast were observed in the superior temporal and inferior frontal gyri in the right and left hemispheres. In the group of patients there was a significant activation of the auditory cortex in the right hemisphere only, and this activation was less in a volume and intensity than in healthy subjects and correlated to the degree of preservation of speech. Thus, the method of recording fMRI equivalent of MMN is sensitive to study the speech perception impairment.
Keywords: fMRI, mismatch negativity, speech, sensory aphasia. DOI: 10.7868/S0044467713030064
Обработка базовых единиц языка (речевых звуков, фонем) является необходимым звеном процесса восприятия и понимания речи. Большинство пациентов с различными типами афазии имеют, в той или иной степени, нарушение способности понимать речевые стимулы. Вопрос о том, нарушается ли и в какой степени восприятие речевых стимулов при сенсорной афазии, был поставлен во многих работах [6, 9, 16]. Тем не менее полученные результаты представляются противоречивыми. Так, в некоторых исследованиях было показано, что пациенты с сенсорной афазией значительно хуже распознают разницу между двумя согласными (или двумя слогами с разными согласными), чем здоровые испытуемые [6]. В других работах не было найдено связи между нарушениями восприятия речи и способностью понимать звуковые стимулы по данным нейропсихологического тестирования [5]. Ранее было показано, что пациенты с грубым дефицитом понимания на слух имели минимальные нарушения фонематического восприятия (или не имели его вообще), а пациенты с легкой степенью нарушения понимания демонстрировали слабую способность различать и идентифицировать слуховые речевые стимулы [5]. Таким образом, существует, как минимум, частичное разобщение между восприятием и пониманием слуховых речевых стимулов, что было показано А. Р. Лурия [1]. В то же время, по другим данным, была найдена достаточно сильная связь между восприятием речевых стимулов и пониманием на слух [26].
Объективным методом исследования слухового восприятия является регистрация вызванных потенциалов (ВП) мозга с кожного покрова головы при предъявлении соответствующих стимулов. Один из когнитивных компонентов ВП — негативность рассогласования (НР) — является индикатором способности мозга идентифицировать различия между стимулами одной модальности (слуховые, зрительные). НР возникает в ответ на случайные изменения в последовательности "стандартных" слуховых стимулов (odd-ball парадигма) [18]. Повторяющиеся "стандартные" стимулы — это те стимулы, с которыми автоматически производится сравнение каждого нового входящего стимула, и если новый стимул не совпадает со следом предыдущего, возникает НР с пиком в области от 100 до 250 мс от начала предъявления девиантного (отличающегося) стимула. Такой процесс срав-
нения дает представление о точности различения звуков [18]. НР возникает на любые изменения в гомогенной последовательности предъявляемых звуковых стимулов и его параметры (амплитуда и латентность) коррелируют у здоровых испытуемых с точностью распознавания звуков, полученной по результатам психологического тестирования [14]. Несмотря на то что внимание оказывает влияние на ее амплитуду [30], НР возникает даже тогда, когда испытуемый не акцентирует внимание на предъявляемых звуках, что расширяет область применения данной методики (кома, синдром запертого человека, вегетативные состояния) и очень важно при исследовании пациентов с афазией, понимание инструкций которыми часто сильно затруднено [17].
Несмотря на то что регистрация НР у пациентов с афазией является перспективным направлением, исследования в этой области малочисленны ввиду сложностей при подборе пациентов и ограничений методики регистрации ВП коры головного мозга [13, 21]. Использование длиннолатентных ВП для диагностики в клинике ограничивается их высокой индивидуальной вариабельностью по сравнению с коротколатентными и среднела-тентными слуховыми ВП и неопределенной локализацией, возникающей из-за распространения электрического сигнала при записи ЭЭГ от скальпа. Определить источник нейронной активности мозга с миллиметровым пространственным разрешением удается с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) мозга путем измерения сигнала, зависящего от уровня ок-сигенации крови (BOLD — blood oxygenation level-dependent).
Целью настоящего исследования был поиск нейрофизиологических коррелятов нарушений сенсорного этапа восприятия речевой информации у пациентов с сенсорной афазией после острого нарушения мозгового кровообращения (ОНМК) в левом полушарии головного мозга с помощью неинвазивной методики фМРТ. Для этого использовали эквивалент НР в ответ на речевые фонемы — слоги русского языка. Для того чтобы добиться точности в локализации НР, мы адаптировали парадигму регистрации НР к процедуре фМРТ-исследования и далее будем использовать термин "негативность рассогласования", подразумевая его фМРТ-эквивалент. Несмотря на то что имеются работы по изуче-
Рис. 1. Карта плотности локализации поражений (все пациенты) в левом полушарии. Градуированная шкала в левом нижнем углу соответствует плотности наложения областей интереса (пораженных участков), где светло-серым цветом обозначены области нарушения мозгового кровообращения, повторяющиеся у наибольшего числа пациентов, темно-серым — в единичных случаях. Fig. 1. Density maps of the lesions localization (all patients) in the left hemisphere. The graduated scale in the bottom left corner corresponds to a density overlay of areas of interest (brain lesions), where the light gray indicates the areas of cerebral lesion, repeated in the largest number of patients, and the dark gray color — repeated in a few cases.
нию НР с использованием методики фМРТ у здоровых испытуемых [22, 24], аналогичных работ, проведенных на пациентах с постинсультной афазией, нами не найдено.
МЕТОДИКА Участники исследования
Работа проводилась на базе Центра патологии речи и нейрореабилитации (ЦПРиН). В исследовании принимали участие 23 пациента с постинсультной афазией (основная группа) и 20 здоровых добровольцев (контрольная группа). Каждым испытуемым было подписано информированное согласие на участие в исследовании, одобренном этическим комитетом ИВНД и НФ РАН и ЦПРиН.
В основную группу вошли пациенты, поступившие в Центр для проведения комплекса реабилитационных мер, в возрасте 66 лет (55; 71.5) (16 мужчин и 7 женщин), правши, с ведущим сенсорным компонентом нарушения речи вследствие ОНМК по ишемическо-му типу (20 человек), геморрагического инсульта (2 человека) и черепно-мозговой травмы (1 человек). Давность заболевания составила 10.5 мес. (4; 28.75). Степень афазии оценивали с использованием нейропсихоло-гической методики А. Р. Лурия в модификации Л.С. Цветковой; методика позволяет количественно оценить выраженность данного дефекта [2, 3]. В настоящем исследовании все пациенты по степени выраженности сенсорной афазии были разделены на пять групп (афазия отсутствует, легкая, средняя, грубая, очень грубая), средний балл по группе составил 2.8 (2.5; 3), где 0 — отсутствие дефекта, 4 — очень грубая степень. Также оценивали об-
щий уровень речевой функции по методике Л.С. Цветковой и соавт. [3], средний балл по группе составил 122 (78; 182.5), где 0 — полное отсутствие речи, 300 — речь полностью сохранена. Подробная характеристика основной группы представлена в табл. 1.
У всех пациентов имелось поражение в левом полушарии головного мозга различного объе
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.