พื้นที่ของ Broca: ฟังก์ชั่นกายวิภาคศาสตร์และโรค

พื้นที่ ของ Broca เป็นส่วนหนึ่งของสมองของเราที่ได้รับการพิจารณาแบบดั้งเดิมว่า "ศูนย์กลางของการพูด" มันมักจะอยู่ในซีกซ้ายหรือซีกโลกเหนือและเป็นส่วนหนึ่งของกลีบสมองส่วนหน้า

บริเวณนี้ถูกค้นพบในปี 1861 โดย Paul Broca ประสาทศัลยแพทย์ชาวฝรั่งเศส นักวิทยาศาสตร์นี้ตรวจสอบสมองของผู้ป่วยที่มีปัญหาการพูด สิ่งนี้พิสูจน์ว่าพื้นที่ของ Broca นั้นเป็นพื้นฐานในการแสดงออกของภาษา

พื้นที่ Broca ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของมอเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเสียงพูด ในคนที่มีความเสียหายในบริเวณนี้จะสังเกตได้ว่าพวกเขาเข้าใจภาษา แต่พวกเขาไม่สามารถพูดได้อย่างคล่องแคล่วหรือพูดได้อย่างถูกต้อง

มีอีกส่วนหนึ่งในสมองที่เรียกว่า Wernicke ซึ่งรับผิดชอบการประมวลผลและความเข้าใจภาษา มันเชื่อมต่อกับพื้นที่ของ Broca โดยใช้โครงสร้างที่เรียกว่า fasciculus ที่มีรูปทรงส่วนโค้ง

แม้ว่าตอนนี้จะเป็นที่รู้จักกันว่าพื้นที่ของ Broca มีบทบาทพื้นฐานในการผลิตคำพูดนักวิทยาศาสตร์ยังคงศึกษาการทำงานที่แน่นอน ตัวอย่างเช่นการศึกษาที่ดำเนินการที่มหาวิทยาลัย Johns Hopkins ได้แสดงให้เห็นว่าพื้นที่ของ Broca เปิดใช้งานก่อนที่คำจะออกเสียงและกิจกรรมของเขาจะลดลงเมื่อบุคคลเริ่มพูด

ดูเหมือนจะเป็นเช่นนี้เพราะพื้นที่ของ Broca มีหน้าที่รับผิดชอบในการวางแผนห่วงโซ่การเคลื่อนไหวที่จำเป็นในการออกเสียงคำที่เราจะพูด

ตามเนื้อผ้าความเสียหายในพื้นที่และสภาพแวดล้อมของ Broca ดูเหมือนจะสร้างความพิการทางสมองของ Broca นี่เป็นที่ประจักษ์ด้วยคำพูดที่คล่องแคล่วช้าและมีข้อผิดพลาด ปัญหาคือการออกเสียงการอนุรักษ์ความหมายของข้อความ

ประวัติโดยย่อของพื้นที่ Broca

พอล Broca ตีพิมพ์ในปี 2404 งานเกี่ยวกับผู้ป่วยชื่อ Leborgne ที่เริ่มมีปัญหาการพูดตอนอายุ 30

Broca ตรวจสอบเขาเมื่อเขาอายุ 51 ปีและตระหนักว่าสิ่งเดียวที่แสดงออกได้คือ "ตาล"

ดังนั้นผู้ป่วยรายนี้เป็นที่รู้จักในนาม Monsieur Tan เขามีความเข้าใจในระดับปกติสามารถแสดงท่าทางด้วยตนเองและไม่แสดงปัญหาใด ๆ ในกล้ามเนื้อในช่องปาก

หลังจากการตายของเขาการชันสูตรพลิกศพของเขาเปิดเผยว่าเขามีความเสียหายของสมองอย่างกว้างขวางเนื่องจากสภาพไม่บ่อยนักที่เรียกว่า neurosyphilis ซึ่งเป็นผลมาจากซิฟิลิสไม่ได้รับการรักษา

การติดเชื้อนี้ส่งผลกระทบต่อกะโหลกศีรษะเยื่อหุ้มสมองและส่วนซีกซ้าย นอกจากนี้เขายังมีฝีใหญ่ในหน้าซ้ายสาม

สมองของนาย Monsieur Tan ได้รับการเก็บรักษาไว้ในพิพิธภัณฑ์ Dupuytren ในกรุงปารีส

ในปีพ. ศ. 2406 Broca ได้ตีพิมพ์ผู้ป่วย 25 รายที่มีการปรับเปลี่ยนคำพูดและมีรอยโรคในซีกซ้าย ในเกือบทุก gyrus หน้าผากซ้ายที่สามยังได้รับผลกระทบ

สิ่งนี้ทำให้ Broca ทำให้ชื่อเสียงของเขาอ้างว่า "เราคุยกับซีกซ้าย" นอกจากนี้เพื่อพิจารณาว่ามี "ศูนย์ภาษา" ในด้านหลังของสมองส่วนหน้าของสมอง

จากการศึกษานี้ Broca ได้ข้อสรุปว่าการออกเสียงของภาษานั้นสามารถคงอยู่ได้ในสมองส่วนหน้า นั่นคือเหตุผลที่บริเวณนี้ได้รับชื่อของพื้นที่ Broca นี่เป็นพื้นที่แรกของสมองที่เกี่ยวข้องกับฟังก์ชั่นในกรณีนี้ด้วยภาษา

Broca เรียกว่าอาฟเมียมกับการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายในบริเวณนี้แม้ว่าภายหลังจะมีการประกาศใช้คำว่าความพิการทางสมอง

ที่ตั้ง

พื้นที่ของ Broca อยู่ในซีกซ้าย (หรือเหนือกว่า) ของสมอง มันตั้งอยู่ด้านบนและด้านหลังตาซ้ายโดยเฉพาะใน gyrus หน้าผากที่สาม

มันตั้งอยู่เหนือรอยแยกของ Silvio และใกล้กับบริเวณหน้าของคอร์เทกซ์ยนต์ที่รับผิดชอบการเคลื่อนไหวของใบหน้าและปาก ตามแผนที่ของ Brodmann บริเวณนี้สอดคล้องกับพื้นที่ 44 และ 45

บริเวณนี้มักพบในซีกซ้ายมือแม้กระทั่งคนถนัดซ้าย อย่างไรก็ตามการครอบงำของซีกขวาอาจเกิดขึ้นได้ประมาณ 4% ของคนถนัดขวา มันสามารถเข้าถึง 27% ในคนถนัดซ้าย

บางส่วนของพื้นที่ Broca

พื้นที่ของ Broca แบ่งออกเป็นสอง: pars opercularis (พื้นที่ของ Brodmann 44) และ pars triangularis (พื้นที่ของ Brodmann 45)

pars opercularis ทำงานร่วมกับ pars triangularis เพื่อทำงานทางความหมาย ดูเหมือนว่าการศึกษาบางส่วนชี้ให้เห็นว่าพื้นที่นี้มีส่วนร่วมมากขึ้นในการประมวลผลเสียงและวากยสัมพันธ์ ข้อมูลอื่น ๆ ระบุว่า pars opercularis มีส่วนร่วมในการรับรู้ดนตรี

พื้นที่นี้มีแนวโน้มที่จะได้รับการเชื่อมต่อของพื้นที่ somatosensory และมอเตอร์ข้างขม่อมที่ต่ำกว่า

Pars triangularis ครอบครองส่วนที่เป็นรูปสามเหลี่ยมของส่วนหน้าด้านล่าง ภูมิภาคนี้เปิดใช้งานในงานความหมายเช่นเพื่อตรวจสอบว่าคำที่เป็นขององค์กรที่เป็นรูปธรรมหรือนามธรรม

นอกจากนี้ยังดูเหมือนว่าจะมีส่วนร่วมในการสร้างงานนั่นคือเพื่อทำให้คำกริยาที่เกี่ยวข้องกับคำนาม ตัวอย่างเช่น eat-apple

บริเวณนี้ได้รับการเชื่อมต่อจากเยื่อหุ้มสมอง prefrontal, gyrus ขมับที่ดีกว่าและร่องขมับเหนือกว่า

ผู้เขียนบางคนชี้ให้เห็นว่ามี "Broca complex" ที่นอกเหนือไปจากก่อนหน้านี้รวมถึงพื้นที่ 47 ของ Brodmann

เมื่อไม่นานมานี้มีการเสนอว่าพื้นที่ของ Broca ยังเป็นส่วนหนึ่งของพื้นที่ 46 เช่นเดียวกับพื้นที่ 6 (ส่วนใหญ่เป็นพื้นที่เสริมมอเตอร์) ซึ่งจะขยายไปถึงฐานปมประสาทและฐานดอก

ขณะนี้การวิจัยยังคงพยายามแก้ไขส่วนประกอบที่แน่นอนของพื้นที่ Broca

ฟังก์ชั่นพื้นที่ Broca

ฟังก์ชั่นหลักของพื้นที่ Broca คือการแสดงออกของภาษา โดยเฉพาะพื้นที่นี้มีการเชื่อมโยงกับการผลิตการพูดการประมวลผลของภาษาและการควบคุมการเคลื่อนไหวของใบหน้าและปากเพื่อที่จะพูดคำ

เป็นเวลานานที่คิดว่าพื้นที่ของ Broca นั้นอุทิศตนเพื่อการผลิตภาษาเท่านั้น อย่างไรก็ตามการศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าพื้นที่ของ Broca ยังเป็นพื้นฐานในการทำความเข้าใจกับมัน

นี่เป็นข้อสังเกตในผู้ป่วยที่มีรอยโรคในบริเวณนี้ซึ่งแสดงการผลิตเสียงพูดแบบ agramatical กล่าวคือพวกเขาไม่สามารถเรียงลำดับคำเพื่อสร้างประโยคที่มีความหมาย ตัวอย่างเช่นคุณสามารถพูดว่า "child ball" แทน "child is playing ball"

บางการศึกษา neuroimaging แสดงให้เห็นถึงการเปิดใช้งานของ pars opercularis ในพื้นที่ของ Broca ในระหว่างการประมวลผลของประโยคที่ซับซ้อน

ด้วยวิธีนี้พื้นที่ของ Broca ดูเหมือนจะตอบสนองต่อความแตกต่างของประโยคที่เป็นไปได้ทางไวยากรณ์และเป็นไปไม่ได้และถูกเปิดใช้งานโดยวลีที่คลุมเครือมาก

ในการวิจัยล่าสุดโดยใช้เทคนิคต่าง ๆ เพื่อตรวจสอบการทำงานของสมองอย่างแม่นยำมันได้รับการพิจารณาแล้วว่าพื้นที่ของ Broca นั้นกระฉับกระเฉงกว่าก่อนที่คำเหล่านั้นจะออกเสียง

ฟังก์ชั่นที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นของพื้นที่ Broca คือ:

- การควบคุม morphosyntax มันเกี่ยวข้องกับการแสดงออกและความเข้าใจในโครงสร้างประโยคเช่นเดียวกับการประมวลผลของคำกริยา

- มีหน้าที่วางแผนและเขียนโปรแกรมมอเตอร์ นั่นคือเขาพัฒนาแผนสำหรับการประกบและแก้ไขข้อผิดพลาดและทำการปรับเปลี่ยนอย่างคล่องแคล่ว

- รวมองค์ประกอบของภาษาเพื่อให้การแสดงออกมีเหตุผล

- การเลือกเสียงที่ถูกต้องปิดกั้นหรือยับยั้งเสียง "คู่แข่ง"

- การควบคุมความรู้ความเข้าใจในการประมวลผลด้านประโยคของประโยค

- นอกจากนี้ดูเหมือนว่าจะมีส่วนร่วมในความทรงจำการทำงานด้วยวาจา

- ผู้เขียนคนอื่นเสนอว่าส่วนหลังสุดของพื้นที่ Broca โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีความรับผิดชอบในการปฏิบัติงานภาษาบนพื้นฐานของการประมวลผลเสียง (องค์กรของหน่วยเสียง)

ในขณะที่ภูมิภาคก่อนหน้านี้จะมีส่วนร่วมในงานของการประมวลผลวากยสัมพันธ์และความหมาย

- พื้นที่ของ Broca ดูเหมือนว่าจะมีอิทธิพลต่อความเข้าใจโครงสร้างทางไวยากรณ์ ตัวอย่างเช่นผู้ป่วยที่มีความพิการทางสมองของ Broca สามารถเข้าใจประโยคง่าย ๆ แต่จะมีปัญหามากขึ้นหากโครงสร้างไวยากรณ์เพิ่มความซับซ้อน

- จดจำการกระทำเช่นบริเวณนี้ดูเหมือนจะเปิดใช้งานเมื่อคุณสังเกตเงาที่ทำด้วยมือที่จำลองสัตว์ สิ่งนี้ทำให้เราคิดว่าโซนนี้มีส่วนร่วมในการตีความการกระทำของผู้อื่น

- นอกจากนี้ส่วนหนึ่งของพื้นที่ของ Broca ดูเหมือนว่าจะมีอิทธิพลในระหว่างการจัดการกับวัตถุ

- ท่าทางที่มาพร้อมกับคำพูด ดูเหมือนว่าท่าทางที่เราทำขณะพูดเพื่อลดความคลุมเครือของข้อความจะถูกแปลเป็นคำในพื้นที่ของ Broca

ดังนั้นโซนนี้ตีความท่าทางที่เปิดใช้งานเมื่อพวกเขาเป็นตัวแทน ดังนั้นเมื่อการบาดเจ็บเกิดขึ้นในพื้นที่ของ Broca ในผู้ที่ใช้ภาษามือพวกเขายังประสบปัญหาในการสื่อสารกับภาษานั้น

สัมพันธ์

หลังจากการศึกษาของ Broca Carl Wernicke ค้นพบอีกส่วนหนึ่งของสมองที่เกี่ยวข้องกับการเข้าใจภาษา นี้ตั้งอยู่ในส่วนหลังของกลีบขมับซ้าย คนที่ได้รับบาดเจ็บในพื้นที่นั้นสามารถพูดคุย แต่คำพูดของพวกเขาไม่ต่อเนื่องกัน

การศึกษาของ Wernicke ได้รับการยืนยันจากการศึกษาในภายหลัง นักประสาทวิทยาเห็นพ้องกันว่ารอบ ๆ ร่องด้านข้าง (เรียกว่ารอยแยก Silvio) ของซีกซ้ายของสมองมีวงจรประสาทชนิดหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับความเข้าใจและการผลิตภาษาพูด

ในตอนท้ายของวงจรนี้คือพื้นที่ของ Broca ซึ่งเกี่ยวข้องกับการผลิตภาษา (เอาท์พุทภาษา) อีกด้านหนึ่งในพื้นที่กลีบขมับด้านหลังเป็นพื้นที่แวร์นิค ซึ่งเกี่ยวข้องกับการประมวลผลคำที่เราได้ยิน (อินพุตภาษา)

พื้นที่ของ Broca และพื้นที่ของ Wernicke นั้นเชื่อมต่อกันด้วยเส้นใยเส้นประสาทขนาดใหญ่ที่เรียกว่า arcuate fasciculus

การศึกษาบางส่วนได้เปิดเผยว่ามีพื้นที่พื้นฐานที่สามในภาษาที่รู้จักกันว่า "ดินแดน Geschwind" และดูเหมือนว่าจะอยู่ในกลีบข้างขม่อมด้อยกว่า การศึกษาเกี่ยวกับระบบประสาทได้แสดงให้เห็นว่าบริเวณนี้เชื่อมต่อกับพื้นที่ของ Broca และ Wernicke ผ่านเส้นใยประสาทจำนวนมาก

แม้ว่าข้อมูลสามารถเดินทางโดยตรงระหว่างพื้นที่ของ Broca และ Wernicke ผ่าน fascicle ที่โค้งด้านบนบ่งชี้ว่ามีเส้นทางคู่ขนานที่สอง มันไหลเวียนผ่านกลีบข้างขม่อมด้อยกว่า

การศึกษาล่าสุดได้ใช้บันทึกพื้นผิวของเปลือกสมองในผู้ป่วยศัลยกรรมประสาทโดยตรง พวกเขาพบว่าเมื่อมีการสร้างคำพื้นที่ของ Broca ทำหน้าที่เป็นสื่อกลางระหว่างคอร์เทกซ์เชิงขมับ (ซึ่งจัดระเบียบข้อมูลทางประสาทสัมผัสที่เข้ามา) และคอร์เทกซ์ยนต์ (ซึ่งดำเนินการเคลื่อนไหวของปาก)

เพื่อให้สามารถพูดได้มันจะรักษาการเชื่อมต่อกับโครงสร้างทั้งสอง พื้นที่ Broca ประสานงานการเปลี่ยนแปลงของข้อมูลผ่านเครือข่ายเยื่อหุ้มสมองที่เกี่ยวข้องในการผลิตคำพูด ดังนั้นพื้นที่ของ Broca จึงกำหนด "รหัสข้อต่อ" ให้กับเยื่อหุ้มสมองเพื่อนำไปใช้ในภายหลัง

โรคในพื้นที่ของ Broca

โดยปกติแล้วแผลในพื้นที่เจาะจะนำไปสู่ความพิการทางสมองที่มีชื่อเสียงของ Broca ผู้ป่วยที่มีอาการนี้มีปัญหาในการพูดทำให้เข้าใจได้มากขึ้น

คำพูดมีลักษณะโดยการช้าไม่เป็นของเหลวและไม่ถูกต้องตามหลักไวยากรณ์ พวกเขายังมีปัญหาในการทำซ้ำประโยคเช่นเดียวกับการอ่านและการเขียน ผู้ป่วยเหล่านี้มักจะออกเสียงคำและประโยคสั้น ๆ ด้วยความพยายามอย่างมาก

ภาษาโทรเลขเป็นเรื่องปกติการละเว้นและความเรียบง่ายของพยัญชนะและความยากลำบากในการสร้างกาลกริยาผสม พวกเขามักจะไม่ใช้คำที่ใช้งานได้เช่น "la", "en", "sobre", "con" เป็นต้น

พวกเขาอาจมีปัญหาความเข้าใจเมื่อวลีแสดงออกอย่างซับซ้อนมากขึ้น ตัวอย่างเช่นสิ่งนี้เกิดขึ้นกับวลีเรื่อย ๆ เช่น "แมวถูกเจ้าของดูแลโดย"

อย่างไรก็ตามผู้ป่วยเหล่านี้ตระหนักถึงข้อ จำกัด และอาจรู้สึกหงุดหงิดและเศร้า

โรคหลอดเลือดสมองเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความเสียหายในพื้นที่ของ Broca โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งที่รวมหลอดเลือดแดงสมองกลางด้านซ้าย บริเวณนี้เป็นบริเวณที่ส่งเลือดไปยังพื้นที่ภาษา

อย่างไรก็ตามพื้นที่ของ Broca อาจได้รับผลกระทบจากการบาดเจ็บ cranioencephalic, เนื้องอก, การติดเชื้อหรือการแทรกแซงการผ่าตัดในสมอง

มีความจำเป็นที่จะต้องชี้แจงว่าความพิการทางสมองของ Broca ไม่ได้เกิดขึ้นเพราะมีเพียงแผลเดียวที่อยู่ในพื้นที่ของ Broca มันมักจะปรากฏขึ้นเนื่องจากการบาดเจ็บทั้งในบริเวณนี้และในพื้นที่ใกล้เคียง (พื้นที่ของ Brodmann 6, 8, 9, 10 และ 26 และ insula)

ดูเหมือนว่าหากมีรอยโรคที่ครอบคลุมเฉพาะบริเวณของ Broca ผลกระทบที่เรียกว่า "สำเนียงต่างประเทศ" จะถูกสังเกต ผู้ป่วยเหล่านี้จะมีปัญหาความคล่องแคล่วในการออกเสียงภาษาอ่อน ๆ นอกจากความยากลำบากในการค้นหาคำที่จำเป็น