Vỏ não và Mạng lưới thần kinh ngôn ngữ-lời nói

Vỏ não và các đường dẫn truyền kết nối của nó tạo thành các mạng lưới thần kinh lập kế hoạch, sản xuất, nhận thức và hiểu lời nói và ngôn ngữ. Các mô hình cổ điển tập trung vào các vùng ngôn ngữ riêng biệt ở thùy trán và thùy thái dương đã nhường chỗ cho các mô tả mạng lưới quy mô lớn, trong đó các luồng vỏ não lưng và bụng, được liên kết bởi các bó chất trắng, hỗ trợ quá trình xử lý từ âm thanh đến phát âm và từ âm thanh đến ý nghĩa.

Definition

Các vùng vỏ não và các đường dẫn truyền chất trắng kết nối của chúng tạo thành các mạng lưới thần kinh phân tán hỗ trợ việc sản xuất, nhận thức và hiểu lời nói và ngôn ngữ.

Scope

Chủ đề này bao gồm các vùng vỏ não và các bó kết nối liên quan đến lời nói và ngôn ngữ, khung Broca-Wernicke lịch sử, và các mô hình mạng lưới và luồng kép đương đại. Đây là giải phẫu thần kinh và sinh lý thần kinh tham chiếu làm nền tảng cho sự hiểu biết về giao tiếp; nó không phải là hướng dẫn để chẩn đoán hoặc quản lý chứng mất ngôn ngữ hoặc các rối loạn giao tiếp thần kinh khác.

Core questions

• Những vùng vỏ não và đường dẫn truyền nào liên quan đến lời nói và ngôn ngữ?
• Các luồng xử lý lưng và bụng phân chia công việc của lời nói và ngôn ngữ như thế nào?
• Mô hình ngôn ngữ trong não đã thay đổi từ các trung tâm cục bộ sang các mạng lưới phân tán như thế nào?

Key concepts

• Vùng Broca và Wernicke
• Các luồng xử lý lưng và bụng
• Bó cung và các bó chất trắng ngôn ngữ
• Sự định vị bán cầu của ngôn ngữ
• Ánh xạ từ âm thanh đến ý nghĩa và từ âm thanh đến phát âm
• Kiểm soát phản hồi của lời nói trong vỏ não

Key theories

Mô hình luồng kép của xử lý lời nói

Quá trình xử lý lời nói ở vỏ não được tổ chức thành một luồng bụng chủ yếu song phương ánh xạ âm thanh lời nói thành ý nghĩa và một luồng lưng ưu thế ở bán cầu trái ánh xạ âm thanh lời nói thành các biểu diễn vận động-phát âm, tích hợp nhận thức với sản xuất.

Mô hình mạng lưới (kết nối-giải phẫu) của ngôn ngữ

Dựa trên khung Broca-Wernicke cổ điển, ngôn ngữ được mô hình hóa như một tập hợp các vùng vỏ não tương tác được liên kết bởi các bó chất trắng lưng và bụng, sao cho chức năng phụ thuộc vào mạng lưới và khả năng kết nối của nó hơn là vào các trung tâm biệt lập.

Mechanisms

Theo các mô tả đương đại, lời nói đến được phân tích ở vỏ não thái dương trên và sau đó được dẫn truyền theo hai luồng: một luồng bụng hướng về các vùng thái dương giữa và dưới để ánh xạ âm thanh thành ý nghĩa, và một luồng lưng đi qua các vùng đỉnh và trán sau để ánh xạ âm thanh thành các biểu diễn phát âm nhằm hỗ trợ sản xuất và trí nhớ làm việc bằng lời nói. Các vùng này được liên kết với nhau bởi các bó chất trắng, bao gồm bó cung (arcuate fasciculus) và các đường dẫn truyền lưng và bụng khác, mà tính toàn vẹn của chúng đã được chứng minh là quan trọng đối với ngôn ngữ thông qua các nghiên cứu kích thích trong phẫu thuật và chụp bó sợi thần kinh (tractography). Trong quá trình nói, các vùng trán và thái dương tương tác để lập kế hoạch phát âm và để theo dõi phản hồi thính giác và cảm giác thân thể, như được ghi lại trong các mô hình tính toán dựa trên hình ảnh thần kinh. Ngôn ngữ thường được định vị một bên, thường là ở bán cầu não trái.

Clinical relevance

Giải phẫu thần kinh này là khung tham chiếu để hiểu cách lời nói và ngôn ngữ được tổ chức trong não và, rộng hơn, cách chấn thương não mắc phải có thể ảnh hưởng đến giao tiếp. Chủ đề này mô tả cấu trúc và chức năng bình thường; nó không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc quản lý các rối loạn giao tiếp thần kinh ở một cá nhân.

Evidence & guidelines

Bằng chứng trong chủ đề này đến từ các nghiên cứu tổn thương, kích thích điện trong phẫu thuật, hình ảnh thần kinh và chụp bó sợi thần kinh chứ không phải từ các thử nghiệm lâm sàng. Các nghiên cứu bản đồ kích thích đã giúp xác định kết nối vỏ não và dưới vỏ não của quá trình xử lý ngữ nghĩa và ngữ âm, tinh chỉnh các mô hình ngôn ngữ chỉ dựa vào vỏ não.

History

Công trình lâm sàng-bệnh lý học thế kỷ XIX đã định vị đầu ra lời nói ở vỏ não trán dưới và sự hiểu ở vỏ não thái dương sau, một khung sau đó được Geschwind tổng hợp thành một mô tả kết nối. Hình ảnh thần kinh và chụp bó sợi thần kinh từ cuối thế kỷ XX trở đi đã định hình lại ngôn ngữ như các mạng lưới lưng và bụng phân tán, đồng thời bảo toàn nhận định rằng các đường dẫn truyền kết nối cũng quan trọng như các vùng mà chúng liên kết.

Key figures

• Norman Geschwind
• Gregory Hickok
• David Poeppel
• Angela Friederici
• Hugues Duffau

Seminal works

• geschwind-1970
• hickok-poeppel-2007
• friederici-2011

Frequently asked questions

Lời nói và ngôn ngữ có chỉ được kiểm soát bởi hai vùng não không?

Mô hình cổ điển nhấn mạnh các vùng Broca và Wernicke, nhưng bằng chứng hiện tại mô tả lời nói và ngôn ngữ như các mạng lưới phân tán của các vùng vỏ não được kết nối bởi các bó chất trắng, được tổ chức thành các luồng xử lý lưng và bụng.

Mô hình luồng kép của lời nói là gì?

Nó đề xuất rằng não xử lý lời nói theo hai con đường: một luồng bụng ánh xạ âm thanh thành ý nghĩa và một luồng lưng ánh xạ âm thanh thành các biểu diễn phát âm liên kết nhận thức với sản xuất.