Учёные выяснили, что влияет на способность запоминать новые слова
Новаторское исследование выявило области мозга, отвечающие за запоминание слов, и показало, как уменьшение объёма этих областей влияет на людей с височной эпилепсией. Исследователи из Университетского колледжа Лондона (UCL) обнаружили, что уменьшение объема префронтальной, височной и поясной коры, а также гиппокампа значительно влияет на способность запоминать слова. Это открытие имеет существенное значение для хирургии эпилепсии, потенциально позволяя проводить процедуры, направленные на сохранение языковых функций и памяти.
Как исследователи определили области мозга, имеющие решающее значение для вербальной памяти
Исследовательская группа и публикация
Исследование, проведённое группой специалистов из Института неврологии UCL Queen Square и Национального госпиталя неврологии и нейрохирургии в Великобритании, опубликовано в научном журнале Brain Communications (https://doi.org/10.1093/braincomms/fcaf067).
Методология и участники исследования
Как сообщает Neuroscience News, в исследовании приняли участие 84 человека с диагнозом «эпилепсия височной доли» и гиппокампальный склероз — заболевание, связанное с рубцеванием тканей мозга и нарушениями памяти. Контрольную группу составили 43 здоровых добровольца, сопоставимые по возрасту и полу. Пациенты с эпилепсией были дополнительно разделены в зависимости от расположения очага склероза — в левой или правой части мозга.
Для оценки состояния мозга использовалась высокоточная магнитно-резонансная томография (МРТ), с помощью которой измеряли размер и форму различных структур, в том числе коры больших полушарий — внешнего слоя мозга, отвечающего за память, внимание, речь и другие когнитивные функции. Отдельно анализировались подструктуры гиппокампа — области, играющей ключевую роль в формировании памяти и пространственной ориентации.
Все участники прошли нейропсихологическое тестирование с особым акцентом на вербальную память. Для этого применялась “Батарея памяти и обработки информации у взрослых” (Adult Memory and Information Processing Battery) — стандартизированный клинический инструмент, позволяющий оценить способность запоминать и воспроизводить слова. Затем исследователи сопоставили результаты тестов с данными МРТ, чтобы выяснить, связаны ли уменьшенные объёмы определённых участков мозга с ухудшением вербальной памяти.
Контекст и предыдущие исследования
Ранее учёные в целом установили, что гиппокамп играет ключевую роль в формировании памяти, особенно вербальной. Однако прежним исследованиям не хватало точности и анатомической детализации, представленных в новой работе. Настоящее исследование стало первым, в котором чётко прослеживается связь между уменьшением объёма конкретных участков мозга и снижением способности к запоминанию слов у людей с эпилепсией височной доли.
Инновации исследования
Инновационность данного исследования заключается в детальной проработке и точной идентификации множества конкретных участков мозга, участвующих в процессе вербальной памяти. В то время как предыдущие работы в основном указывали на важность гиппокампа, новое исследование уточняет, какие именно корковые и подкорковые области задействованы. Использование высокоразрешающей МРТ позволило добиться беспрецедентной точности и наглядности в понимании того, как состояние отдельных структур мозга напрямую влияет на способность запоминать и воспроизводить слова.
Ключевые выводы исследования
- Уменьшение объёма префронтальной коры ухудшает способность к воспроизведению слов. Люди с меньшим объёмом префронтальной коры часто испытывают трудности при попытке вспомнить слова или имена. Например, им может быть сложно вспомнить имя собеседника во время разговора.
- Сокращение височной и поясной коры влияет на использование словарного запаса. Сокращение этих областей мозга коррелирует с частыми трудностями поиска слов во время речи или письма. Пострадавшие могут часто останавливаться на середине предложения, подыскивая общеизвестные слова.
- Уменьшение размеров областей гиппокампа ухудшает запоминание новых слов. Уменьшение размеров подполей гиппокампа (таких как зубчатая извилина и область Cornu Ammonis) приводит к проблемам с усвоением нового словарного запаса. Люди, страдающие этим заболеванием, могут неоднократно забывать новые термины вскоре после их изучения.
- Точность диагностики с помощью МРТ-сканирования. Современные МРТ-сканы позволяют точно обнаружить тонкие изменения в структурах мозга, связанные с проблемами памяти, что способствует постановке точного диагноза и индивидуальному лечению.
- Ориентиры для хирургических операций. Точное знание областей мозга, имеющих решающее значение для памяти, помогает хирургам планировать операции при эпилепсии, сводя к минимуму риск нарушения речи и памяти. Например, хирурги могут специально избегать этих критических областей во время операции, чтобы сохранить когнитивные функции.
Новые представления о когнитивных функциях и снижении памяти
Это новаторское исследование даёт важное понимание того, как когнитивные способности — в частности вербальная память — напрямую зависят от структурной целостности мозга. Детальный анализ, проведённый исследователями, показал: даже незначительное уменьшение объёма определённых участков мозга может существенно повлиять на способность человека запоминать и воспроизводить словесную информацию.
С точки зрения когнитивной нейронауки, полученные данные подтверждают тесную взаимосвязь между различными зонами мозга. Память и речь зависят от тонкого баланса, поддерживаемого конкретными нейронными структурами. Особенно подчёркивается роль таких областей, как префронтальная кора, височные зоны и гиппокамп — они отвечают не только за хранение и воспроизведение информации, но и за более широкие когнитивные процессы, включая обучение, внимание и принятие решений.
Кроме того, эти результаты проливают свет на возможные механизмы, лежащие в основе когнитивных нарушений при таких заболеваниях, как деменция, болезнь Альцгеймера и другие нейродегенеративные расстройства, и открывают потенциальные возможности для ранней диагностики и вмешательства. Способность точно определить области мозга, связанные с конкретными когнитивными нарушениями, открывает новые возможности для персонализированного лечения, направленного на сохранение когнитивных функций и повышение качества жизни.
Более широкое значение для науки, медицины, образования и общества
Это эпохальное исследование имеет большое значение для многих областей:
В области науки исследование значительно продвигает нейронаучное понимание, точно отображая анатомическую основу вербальной памяти, предлагая исследователям более глубокое понимание фундаментальных когнитивных процессов.
Для медицины эти данные имеют решающее значение в клинической практике, особенно в нейрохирургии. Определив точные области мозга, связанные с памятью и языком, хирурги смогут более эффективно планировать и проводить операции при эпилепсии, значительно снижая риск послеоперационных когнитивных нарушений.
В сфере образования полученные результаты могут стать основой для разработки целевых стратегий помощи студентам, испытывающим трудности с вербальным обучением и сохранением памяти. Педагоги смогут разрабатывать методы обучения, которые будут лучше соответствовать неврологическим особенностям учащихся, что потенциально повысит успеваемость и личностное развитие.
На общественном уровне лучшее понимание того, как эпилепсия влияет на память, может способствовать более глубокому пониманию и поддержке тех, кто живет с когнитивными проблемами.
Заключение
Исследование, проведённое учёными UCL, знаменует собой важнейший шаг в изучении того, как мозг организует вербальную память. Точно определив области мозга, отвечающие за запоминание слов, исследователи предлагают ценные инструменты для нейрохирургического планирования, когнитивной реабилитации и образовательных стратегий. Результаты этого исследования могут не только помочь в разработке стратегий лечения пациентов с эпилепсией, но и оказаться полезными для определения будущих подходов, направленных на сохранение и поддержку когнитивных функций в более широком смысле.
Эти результаты также подтверждают ценность регулярных занятий по тренировке памяти и языковых навыков. Стимулирование вербального обучения, тренировка словарного запаса и лингвистические упражнения могут помочь поддержать долгосрочную когнитивную активность и способствовать сохранению остроты ума у людей всех возрастов.
