Верхняя височная борозда - Superior temporal sulcus
| Верхняя височная борозда | |
|---|---|
 | |
 | |
| Подробности | |
| Часть | Височная доля |
| Идентификаторы | |
| латинский | верхняя височная борозда |
| NeuroNames | 129 |
| TA98 | A14.1.09.145 |
| TA2 | 5494 |
| FMA | 83783 |
| Анатомические термины нейроанатомии | |
Верхняя височная борозда ( СТС ) является бороздой разделения верхней височной извилины от средней временной извилины в височной доле в головном мозге . Борозды (множественное число борозд) представляют собой радиальное что кривые в большую часть головного мозга, в головном мозге , и извилин (множественное число извилин) является хребет , что кривые наружу от головного мозга .
STS расположен под боковой щелью , которая является щелью, разделяющей височную , теменную и лобную доли . STS имеет асимметричную структуру между левым и правым полушарием, при этом STS длиннее в левом полушарии, но глубже в правом полушарии. Эта асимметричная структурная организация между полушариями была обнаружена только в STS человеческого мозга.
Было показано, что STS вызывает сильную реакцию, когда субъекты воспринимают стимулы в областях исследований, включая теорию разума , биологическое движение , лица, голоса и язык.
Языковая обработка
Обработка разговорной речи
Верхняя височная борозда также активируется при прослушивании человеческих голосов. Считается, что это источник сенсорного кодирования, связанного с моторным выходом через верхние теменно-височные области мозга, который определяется по динамике активации. Вывод о принадлежности к обработке голоса можно сделать из данных, показывающих, что области STS более активны, когда люди слушают голосовые звуки, а не неголосовые звуки окружающей среды и соответствующие управляющие звуки, которые могут быть скремблированными или модулированными голосами. Эти экспериментальные результаты указывают на участие STS в области распознавания речи и языка.
Большинство исследований обнаруживают, что в фонологической обработке участвует средняя и задняя часть STS, с указанием двусторонней активации, хотя и с умеренным смещением левого полушария из-за большей наблюдаемой активации. Однако не исключена роль передних STS в вентральном пути понимания и производства речи. Доказательства участия средней части STS в фонологической обработке поступают из исследований подавления повторений, в которых используется фМРТ для определения областей мозга, ответственных за участие специализированных стимулов, путем приучения мозга к стимулу и регистрации различий в ответной реакции на стимуляцию. Полученная модель показала ожидаемые результаты в средней части STS.
Исследования с использованием анализа фМРТ для измерения активации верхней височной борозды показали, что все фонемы, слова, предложения и фонологические сигналы приводят к усилению активации по задне-передней оси в височной доле. Этот паттерн активации, который чаще всего возникает в левом полушарии, получил название вентрального потока восприятия речи. Многие исследования неизменно указывают на то, что активация верхней височной борозды связана с интерпретацией фонологических сигналов. Хотя настоящее исследование предполагает, что левое полушарие верхней височной борозды и связанный с ней левый вентральный поток играют роль в фонологической обработке, правое полушарие верхней височной борозды связано с восприятием голоса и просодией речи.
Согласно модели аудиологического пути, предоставленной Hickok и Poeppel, после спектрально-временного анализа, проведенного слуховой корой, STS отвечает за интерпретацию голосового ввода через фонологическую сеть. Это значение проявляется в активации региона в задачах восприятия и обработки речи, что обязательно включает доступ к фонологической информации и ее непрерывность. Путем манипулирования взаимодействиями фонологических данных, представленных предоставлением слов с высокой или низкой плотностью соседства (слов, связанных со многими или несколькими другими словами), можно увидеть колебания активности области STS. Эта изменяющаяся активация связывает STS с фонологическим путем.
Обработка жестового языка
Исследования показывают, что область мозга Брока активируется во время создания и обработки языка жестов. Хотя область Брока находится в лобной доле , она получает связь от верхней височной извилины , включая STS. Коренные подписанты - это люди, которые выучили и используют язык жестов , такой как американский язык жестов (ASL) , с рождения и / или используют его в качестве своего первого языка. Они часто изучают язык жестов у своих родителей и продолжают его использовать на протяжении всей жизни. Язык жестов активирует языковые области мозга, включая СС. Были исследования, которые показывают активацию STS, когда глухие и слышащие носители языка жестов воспринимают язык жестов, предполагая, что STS привязан к аспекту лингвистической обработки языка жестов. Исследования также показывают, что активация среднего STS выше как у глухих, так и у слышащих подписывающих лиц, которые приобрели ASL раньше, чем у тех, кто приобрел его позже.
Социальная обработка
Исследования показывают множественные возможности социальной обработки. Исследования документально подтвердили активацию СС в результате пяти конкретных социальных воздействий, и, таким образом, предполагается, что СС причастны к социальному восприятию. Он показал повышенную активацию, связанную с: теорией разума (истории с ложными убеждениями в сравнении с ложными физическими историями), голосами по сравнению со звуками окружающей среды, историями по сравнению с бессмысленной речью, движущимися лицами по сравнению с движущимися объектами и биологическим движением. Он участвует в восприятии того, куда смотрят другие ( совместное внимание ), и важен для определения того, куда направляются эмоции других.
Теория разума
Исследования нейровизуализации, изучающие теорию разума, иначе известную как способность приписывать психические состояния другим, определили, что задняя верхняя височная борозда правого полушария участвует в ее обработке. Было обнаружено, что активация этой области в теории разума лучше всего предсказывается независимыми оценками других групп участников, или, более конкретно, тем, насколько каждый элемент исследования заставил их принять во внимание точку зрения главного героя. Отчеты, отмеченные в других исследованиях, предполагают ряд несоответствий с локализацией теории обработки разума, например, средняя и передняя части верхней височной борозды имеют повышенную активацию в ответ на задачи теории разума. Таким образом, необходимы дальнейшие исследования, чтобы расширить точную функциональную роль верхней височной борозды в восприятии теории разума.
Восприятие лица
Недавнее исследование выявило область задней верхней височной борозды, которая преимущественно активируется при интерпретации мимики. Точно так же другое исследование показало, что транскраниальная магнитная стимуляция нарушает нервную реакцию на лица, но не нарушает нейронную реакцию на тела или объекты. Паттерны активации, обнаруженные в этом исследовании, предполагают, что информация о лице обрабатывается проекциями в правом полушарии от задней верхней височной борозды, через переднюю верхнюю височную борозду и в миндалевидное тело. Другое исследование показало, что функциональная связь в состоянии покоя между правой задней верхней височной бороздой, правой затылочной областью лица, ранней зрительной корой и двусторонней верхней височной бороздой положительно коррелировала со способностью каждого субъекта распознавать выражение лица.
Аудиовизуальная интеграция с лицом и голосом
Многие исследования предполагают, что задняя верхняя височная борозда связана с перекрестным связыванием слуховых и зрительных стимулов. Об активации этой задней части верхней височной борозды сообщалось при обнаружении аудиовизуальных несоответствий и при восприятии голоса. Также было показано, что задняя верхняя височная борозда активируется преимущественно при чтении по губам. Область правой задней верхней височной борозды в недавнем исследовании характеризовалась более сильным ответом на аудиовизуальные стимулы по сравнению с ответом только на слуховые или визуальные стимулы. Это исследование также выявило, что эта же область преимущественно активируется при обработке стимулов, связанных с людьми, таких как лица и голоса. Другое исследование с помощью фМРТ показало, что нейронные репрезентации аудиовизуальной интеграции, невербальных эмоциональных сигналов, голосовой чувствительности и чувствительности лица локализованы в отдельных областях верхней височной борозды. Аналогичным образом, это исследование также отметило, что область, наиболее чувствительная к голосу, расположена в стволовой части верхней височной борозды, область, наиболее чувствительная к выражению лица, расположена в задней конечной восходящей ветви, а аудиовизуальная интеграция эмоциональных сигналов происходит в областях. которые перекрываются с областями распознавания лица и голоса в месте разветвления верхней височной борозды.
Биологическое движение
Было обнаружено, что верхняя височная борозда обладает уникальной чувствительностью к наблюдаемым проявлениям понимания движений, что позволяет предположить, что верхняя височная борозда активно участвует в распознавании движений и жестов, необходимых для нормальной обработки социальной информации у людей. В исследованиях фМРТ, оценивающих интерпретацию точечного светового дисплея, который представляет движущуюся человеческую фигуру в виде набора точек, группа значительной мозговой активности наблюдалась в задней верхней височной борозде правого полушария у субъектов, которые правильно идентифицировали биологическое движение. отображается на точечном индикаторе. Кроме того, считается, что восприятие движения и интерпретация движения локализованы в различных областях верхней височной борозды, при этом восприятие движения обрабатывается в задней области верхней височной борозды, а понимание движения обрабатывается в более передней области.
Неврологические расстройства
В исследованиях дисфункционального социального познания при неврологических расстройствах, таких как то, что наблюдается у людей с высокофункциональным аутизмом, роль верхней височной борозды в обработке социальной информации была определена как механизм, лежащий в основе этих нарушений в социальной сфере. интерпретация.
Аутизм
Сообщалось, что у детей с высокофункциональным аутизмом не наблюдается значительных изменений в активации верхней височной борозды для биологического движения по сравнению с небиологическим движением, что предполагает, что верхняя височная борозда не активируется специально при обработке биологического движения, как это происходит в дети без аутизма. У субъектов с шизофренией, другим неврологическим расстройством, связанным со значительными нарушениями социального познания, это социальное нарушение было связано с изменением активации задней верхней височной борозды в аффективной теории разума, эмоционального распознавания и интерпретации нейтральных выражений лица. В частности, было определено, что пациенты с шизофренией проявляли гиперактивность в пределах задней верхней височной борозды правого полушария при обработке нейтральных выражений лица, но они также проявляли гипоактивность в этой же области для эмоционального распознавания и аффективной теории разума. Это же исследование также обнаружило нарушение связи между правым и левым полушариями задней верхней височной борозды при обработке аффективной теории разума. Другое недавнее исследование показало, что у пациентов с шизофренией была обнаружена обратная взаимосвязь между концентрациями глутамата в верхней височной борозде и показателями невротизма, оцененными с помощью анкеты, что позволяет предположить, что повышение концентрации глутамата может действовать как компенсаторный механизм, позволяющий людям с шизофренией предотвращать невротизм.
Агнозия
Были задокументированы различные расстройства STS, при которых пациенты не могут распознать определенный стимул, но все же демонстрируют подкорковую обработку стимула, это известно как агнозия . Чистая слуховая агнозия (агнозия без афазии) обнаруживается у пациентов, которые не могут идентифицировать неречевые звуки, такие как кашель, свист и плач, но не имеют недостатка в понимании речи. Речевая агнозия известна как неспособность понимать произнесенные слова, несмотря на сохранность слуха, речевой продукции и способности читать. Пациенты узнают знакомое слово, но не могут вспомнить его значение. Фонагнозия характеризуется как неспособность распознавать знакомые голоса при наличии других слуховых способностей. Пациенты демонстрировали двойную диссоциацию с неспособностью сопоставить имена или лица с определенным известным голосом или отличить знакомые голоса от незнакомых. Визуальная агнозия может быть разбита на отдельные расстройства в зависимости от того, что распознается. Неспособность распознавать написанные слова известна как алексия или словесная слепота, в то время как неспособность узнавать знакомые лица известна как прозопагнозия . Было показано, что прозопагнозия имеет такую же двойную диссоциацию, как и фонагнозия, в том смысле, что у некоторых пациентов наблюдается нарушение памяти на знакомые лица, в то время как у других наблюдается нарушение при различении знакомых лиц от незнакомых.