Дислексия у мышей

Следующим логичным шагом было бы изучить мелкоструктурную организацию нейронов левой височной доли под микроскопом или записать их активность с помощью микроэлектродов. Однако инвазивные[416] исследования такого рода практически невозможно провести на людях. Чтобы обойти это препятствие, Альберт Галабурда решил обратиться к мозгу грызуна.

Идея искать причины дислексии у крыс и мышей сначала казалась верхом абсурда. Неудивительно, что над исследованиями Галабурды шутили все, кому не лень: «Ученый обнаруживает дефицит чтения у мышей! » Тем не менее эта инновационная экспериментальная стратегия привела к открытиям, которые можно смело отнести к числу наиболее значимых достижений в нейробиологии дислексии.

Галабурда хотел воспроизвести у животных аномалии нейрональной миграции, которые наблюдались у людей. Он был уверен, что это прольет свет на механизмы и последствия дислексии. Чтобы спровоцировать миграционные дефекты, подобные нарушениям дислексического мозга, Галабурда и его коллеги разработали оригинальный метод: они замораживали небольшие участки коры мозга молодых крыс. Таким образом нарушался каркас опорных (глиальных) клеток, которые направляют и сдерживают нейроны во время миграции. В том месте, где нейроны переместились за пределы их нормального расположения в коре, появлялись беспорядочные скопления (эктопии). Надежды Галабурды оправдались – теперь у него была животная модель, но не самой дислексии, а одной из ее возможных причин.

Вмешательство в мозг молодых крыс привело к неожиданным результатам. Локальная дезорганизация коры провоцировала аномальные нейронные разряды, иногда переходившие в полномасштабную эпилепсию. Что еще удивительнее, последствия обнаруживались даже на большом расстоянии от исходных очагов поражения. Само место заморозки практически не имело значения: любое повреждение коры влекло за собой ответную реакцию в центре мозга – в сенсорных ядрах таламуса. Эта область содержит множество нейронных цепей, одна из которых состоит из сенсорных нейронов, передающих зрительные и слуховые сигналы. У крыс самые крупные нейроны таламуса, принадлежащие к магноклеточному пути, отмирали быстрее, чем обычно. Иначе говоря, аномалии коры, характерные для дислексии, ускоряли гибель клеток в таламусе.

Вернувшись к человеческому мозгу (в этом случае к мозгу умерших пациентов с дислексией), Галабурда и его коллеги поместили под микроскоп таламус, а не кору, и обнаружили дезорганизацию, сравнимую с таковой у крыс. Так, у дислексиков слуховое ядро левого таламуса содержит слишком много мелких нейронов и очень мало крупных клеточных тел[417]. Могут ли эти аномалии объяснять сенсорные дефициты, часто встречающиеся при дислексии? Исследователи вновь обратились к животным и разработали усовершенствованные поведенческие тесты, выявившие дальнейшие параллели между людьми и крысами. В отличие от обычных крыс, особи, подвергнутые «заморозке», были нечувствительны к временной последовательности двух коротких звуков и не могли обнаружить небольшую паузу между ними. Эти базовые слуховые дефициты были очень похожи на те, что характерны при дислексии.

В скором времени Галабурду и его команду ждал второй сюрприз. Обнаруженные ими аномалии в основном наблюдались у самцов. У самок повреждение коры не вызывало ни гибели клеток в таламусе, ни сенсорных дефицитов. Управляя гормонами, ученые пришли к выводу, что тестостерон, концентрация которого выше у самцов, усиливал влияние повреждений коры на таламус. И здесь можно провести потенциальную аналогию между крысами и человеком. Хотя этот вопрос остается спорным, дислексия более распространена у мужчин, чем у женщин. Возможно, решающим фактором является «тестостероновый эффект», ускоряющий гибель нейронов таламуса.

На основании животной модели можно сделать следующий вывод: фонологические дефициты, возникающие в результате повреждений коры, одинаково часто встречаются у мужчин и женщин, но только у мужчин они усугубляются слуховыми и зрительными сенсорными дефицитами, связанными с таламусом.

Животная модель предлагает убедительный сценарий развития дислексии. Он носит гипотетический характер, но может объяснить основные анатомические и когнитивные особенности этой патологии[418]. Как показывают исследования Галабурды, примерно на шестом месяце беременности нарушения в миграции корковых нейронов вызывают многочисленные аномалии, такие как эктопии и крошечные складки коры. Распространение пороков развития коры головного мозга, главным образом сосредоточенных в речевых областях, препятствует формированию фонологических репрезентаций, необходимых для усвоения алфавитного принципа в возрасте шести лет. Параллельно в сенсорных цепях таламуса возникает каскад вторичных аномалий, что приводит к дальнейшему снижению точности кодирования слуховых и зрительных сигналов. Особенно часто это встречается у мужчин.