Мозг слепых учится «видеть» речь

Статья исследователей из Университета Тренто (Италия) и Лувенского католического университета (Бельгия) опубликована в журнале bioRxiv.

Предыдущие исследования показали, что у людей, потерявших зрение, затылочная зона коры головного мозга — регион, отвечающий за обработку визуальной информации, — способна перепрограммироваться таким образом, чтобы воспринимать сигналы от органов слуха и осязания.

Для того, чтобы понять, как реагирует головной мозг людей, у которых с рождения отсутствует зрение, на речь, ученые использовали метод магнитоэнцефалографии, позволяющий наблюдать за магнитными полями, возникающими вследствие изменения электрической активности мозга. Во время сканирования участникам, часть из которых была слепой, а часть — зрячей, проигрывали фрагменты из аудиокниги. Причем в некоторых отрывках речь была четкой и ясной, на некоторые отрывки были специально наложены помехи, но они все еще были доступными для восприятия, а часть фрагментов была так искажена, что сделалась полностью недоступной для понимания.

Сканирование показало, что при прослушивании аудиофайлов у всех участников предсказуемо повысилась активность слуховой коры мозга, отвечающей за обработку звуковой информации. Но лишь у слепых участников наблюдалась повышенная активность в затылочной зоне коры, которая обрабатывает визуальную информацию. При этом нейроны этого отдела мозга синхронизировали свою активность со звуками речи, но только тогда, когда речь была доступна для понимания. Если фрагмент был так искажен, что разобрать речь было невозможно, синхронизации не наблюдалось.

Как полагают авторы исследования, это говорит о том, что мозг таким образом компенсирует отсутствие возможности «читать по губам» — когда мы смотрим на говорящего, мы легче понимаем смысл его речи. Благодаря тому, что нейроны визуальной коры берут на себя часть функций слуховой коры, слепые люди понимают речь не хуже зрячих. Как отметил в интервью журналу NewScientist ведущий автор исследования Оливье Колиньон (Olivier Collignon), у визуальной коры очень подходящее для такого переключения функций строение, позволяющее эффективно помогать слуховой коре не только обрабатывать звуковую информацию, но и распознавать смысл сказанного.

Это открытие не только демонстрирует гибкость и адаптивность мозга, считает Колиньон, но и позволяет по-иному взглянуть на то, как мы воспринимаем речь. В этом процессе задействовано множество структур мозга, которые, не ограничиваясь своими генетически заданными функциями, помогают друг другу, подстраиваясь под меняющиеся условия окружающей среды.

По мнению Колиньона, сделанное открытие может быть полезным для предсказания эффективности новых методов восстановления зрения — «бионического глаза» и пересадки стволовых клеток. Ведь зная, как именно мозг адаптируется к новым условиям, исследователи смогут понять, позволяют ли эти методы адекватно изменить нейронные связи, чтобы вернуть пациенту зрение.