Согласно многолетним научным представлениям, обработка языковой информации локализована преимущественно в левом полушарии головного мозга, в частности в лобных и височных долях. Группа исследователей из Массачусетского технологического института представила данные, которые существенно расширяют эту картину. Анализ результатов функциональной магнитно-резонансной томографии, проведённый на выборке из 772 добровольцев, позволил обнаружить 17 областей мозга за пределами классических речевых центров, также вовлечённых в обработку языка.
Источник изображения: MIT News
Эти области распределены по различным отделам мозга: мозжечку, гиппокампу, коре больших полушарий, медиальной части лобной коры, нижней поверхности левой височной доли и миндалевидному телу. В совокупности они занимают около 5% объёма мозга взрослого человека. Эвелина Федоренко, доцент кафедры мозга и когнитивных наук МТИ и член Исследовательского института мозга Макговерна, отметила, что, несмотря на значительную пространственную удалённость этих компонентов друг от друга, их общий объём остаётся относительно небольшим.
Функции каждой из вновь выявленных областей ещё предстоит детально изучить. Определённый прогресс уже достигнут в отношении областей мозжечка: три из пяти мозжечковых зон, реагирующих на язык, также активируются при выполнении неязыковых когнитивных задач, включая двигательные и зрительные. Исследователи предполагают, что области со смешанной избирательностью могут выполнять функцию интеграции информации из различных кортикальных систем.
Научная статья с результатами работы опубликована в Journal of Neuroscience. Ведущий автор — постдок МТИ Агата Вольна. Соавторами выступили Аарон Райт (программа постбакалавриатских исследований K. Lisa Yang при МТИ), Колтон Касто (Гарвардский университет), Сэмюэл Хатчинсон (МТИ) и Бенджамин Липкин (выпускник МТИ 2026 года).
В основе исследования лежат данные сканирований, выполненных в лаборатории Федоренко с 2013 года. Для каждого испытуемого применялся стандартизированный протокол — языковой локализатор, разработанный для картирования языковой сети в индивидуальном мозге. Участникам предъявляли осмысленные предложения и последовательности бессмысленных звукосочетаний, после чего сравнивали интенсивность мозгового ответа в обоих случаях. Зоны, демонстрирующие устойчиво повышенную активность при восприятии связной речи как на слух, так и при чтении, рассматривались как функционально значимые для языка. По словам Вольны, этот простой метод позволяет надёжно выделить индивидуальный языковой профиль.
Обычно при идентификации языковых областей применяется строгий статистический порог. В данном исследовании авторы сознательно ослабили этот порог, чтобы выявить малые и слабо реагирующие зоны, не попадающие в поле зрения при стандартном подходе. Особое внимание уделялось подкорковым структурам, где сигнал МРТ ослаблен. Вольна пояснила, что, помимо хорошо изученной фронтально-височной сети, существуют убедительные свидетельства в пользу участия других отделов мозга в языковой обработке, и применение пониженного порога было нацелено именно на поиск таких областей.
Для 490 участников имелись дополнительные данные, полученные в ходе выполнения задачи на пространственную рабочую память (запоминание положения мигающих квадратов на сетке). Эта активность относится к так называемой системе множественного спроса, функционально не пересекающейся с основной языковой сетью. Сопоставление позволило удостовериться, что вновь обнаруженные участки реагируют именно на лингвистические стимулы, а не на когнитивную нагрузку в целом.
В планах исследователей — дальнейшее детальное функциональное тестирование выявленных областей с использованием различных типов языковых и неязыковых заданий для проверки существующих гипотез и уточнения роли каждой зоны в комплексном процессе понимания речи.
