约翰·费特曼是一位民主党候选人,在备受瞩目的宾夕法尼亚州参议员竞选中与电视名人穆罕默德·奥兹(被称为奥兹医生)竞争。他在五月份患上了缺血性中风,即大脑某部分供血血管阻塞。这种阻塞会导致脑细胞缺乏必要的氧气和营养。几分钟之内,细胞开始死亡。
五个月后,费特曼坐下来接受了美国全国广播公司新闻频道的采访,他使用了闭路字幕技术来帮助处理中风引起的听觉处理问题。“有时我会听到一些不太清楚的事情,”费特曼告诉美国全国广播公司新闻频道记者达莎·伯恩斯。“所以我使用字幕,以便能够看到你在说什么。” 奥兹和其他共和党人质疑费特曼是否适合担任公职,并因他需要便利设施而攻击他。
失语症,或理解或表达语言的能力丧失,在中风后非常常见,据估计影响了三分之一的中风患者。(费特曼的竞选团队否认他患有失语症,但他的某些症状与该病症相符。)那些在左脑半球中风的人尤其容易受到影响,因为左脑半球是大多数人的语言处理中心。为了使大脑恢复,它必须修改和适应这种新的损伤,这个过程被称为神经可塑性。但神经科学家对大脑如何重新布线仍有许多疑问,尤其是在语言方面。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的影响深远的故事。
基本的谜团包括中风后幸存的大脑区域如何接管语言功能,以及为什么这种重组过程在某些人身上比其他人更成功,范德比尔特大学语言神经科学实验室主任斯蒂芬·威尔逊说。“有很多东西需要学习,”他补充道。
回答这些问题的一部分涉及到理解健康的大脑如何处理和创造语言。根据2020年发表在《美国国家科学院院刊》PNAS上的一项研究,当人类年幼时,左右脑半球都大量参与言语。研究人员发现,从大约六岁开始,参与语言的神经网络逐渐更多地局限于左半球——尽管右半球仍然在处理诸如某人声音中的情感等事物中发挥作用。
年轻的大脑具有很强的可塑性,并且比年老的大脑更擅长应对损伤。“在子宫内和出生后早期,神经元才刚刚发育,连接才刚刚形成,因此在那个时期的任何中风,大脑都具有巨大的能力进行重组和重新布线,”波士顿大学失语症研究实验室主任斯瓦蒂·基兰说。
事实上,本月发表在PNAS上的一项研究发现,在婴儿左半球中风后,语言网络会翻转到右半球。该调查的参与者年龄在9岁至26岁之间,尽管他们早年发生过中风,但他们过着非常正常和健康的生活,该研究的主要作者、乔治城大学大脑可塑性和恢复中心主任埃莉萨·纽波特说。
然而,大脑适应的程度可能受到中风引起的病灶大小的影响。我在子宫里时中风,导致我的左颞叶出现了一个洞,这是一个关键的语言区域。有趣的是,我的语言网络仍然留在我的左半球,这可能是因为病灶足够小,以至于有足够的健康脑组织留下来让该网络运作,纽波特推测。
目前尚不清楚将语言重组到对侧半球——或成功地将其转移到剩余的健康组织——的能力能持续多久。然而,科学家们确实知道,随着人们年龄的增长,大脑的神经网络,包括语言神经网络,变得更加固定。“当[这个网络]在成年期受损时,它不像你可以简单地在其他地方重建该回路,”威尔逊说。“只有大脑的某些部分可以做到这一点。”
因此,中风的位置是某人是否能够从失语症中恢复的一个重要决定因素。在四月份发表在Brain杂志上的一项研究中,威尔逊的实验室招募了334名左半球中风的成年人,其中包括218名患有失语症的成年人,发现那些大脑前部附近有病灶的人从最初的失语症中恢复良好。即使病灶延伸到左颞叶和顶叶的某些部分(分别位于耳朵后面和头部后上方),情况也是如此。
但是,在颞顶交界处(颞叶后部与顶叶相遇的区域)有明显病灶的人经历了明显的语言缺陷,这种缺陷持续的时间比其他成年人要长得多。长期以来,人们都知道大脑的这个区域对于语言至关重要,尤其是左颞叶后部的一个称为韦尼克区的区域,该区域于1874年由德国神经学家卡尔·韦尼克发现。
基兰说,成年人的大脑在中风后的最初几个月内仍然具有巨大的自我修复潜力,她见过中风患者从失语症中恢复过来,并恢复完全正常的生活。专家们对于这种恢复过程何时达到平台期存在分歧,但似乎在受伤后大约六到九个月左右,她说。尽管如此,越来越多的研究表明,“大脑持续恢复和重组的能力将持续终生,”基兰说。
这种神经恢复过程很可能正在费特曼的大脑中发生,尽管他是否会继续遭受残留的听觉处理问题仍然未知。
“我觉得我每天都会变得越来越好……”费特曼在美国全国广播公司的采访中说。“我相信我将能够有效地服务。”