Сохранить речь при операции на головном мозге — одна из самых сложных задач современной нейрохирургии. Ошибка может стоить пациенту способности говорить и понимать язык. Исследователи Центра языка и мозга НИУ ВШЭ вместе с врачами разработали методы исследования мозга, которые помогают получить детальную картину его состояния, выявить зоны мозга и коры, ответственные за критические функции (зрение, речь, слух, моторную деятельность). Это позволяет избежать повреждений при хирургическом вмешательстве, ускорить послеоперационную реабилитацию и повысить качество жизни. Подходы уже применяются в клинической практике и меняют стандарты лечения.

Центр языка и мозга НИУ ВШЭ провел XIII Летнюю школу «Нейролингвистика в нейрохирургии». На ней была представлена серия лекций лингвистов, нейрохирургов и нейроученых.

Директор Центра языка и мозга Ольга Драгой подчеркнула, что система речи и языка очень сложна, так как включает в себя множество элементов (фонетику, орфоэпию, синтаксис, морфологию, семантику и дискурс). Причем речевые центры могут располагаться в разных зонах и даже полушариях мозга. Годологическая модель языка (от греческого «hodos» — путь) означает, что функция реализуется благодаря параллельной работе распределенных нейрональных сетей, а не отдельных центров, а анатомия речи динамична, интерактивна и пластична. Ассоциативные тракты, отвечающие за инициирование, фонологическую, семантическую и лексическую обработку речи, расположены в разных долях мозга, что повышает риск их повреждения при операциях.

Влияние опухолей мозга на речевые функции варьируется: при медленно текущем заболевании функциональная ткань может не оставаться внутри опухоли, а перераспределяться вокруг нее, при этом в формирование речи могут вовлекаться и другие области мозга. Тем не менее многим пациентам требуется удаление опухоли. Опыт проведения операций по ее резекции «с пробуждением» показал, что они позволяют увеличить объем удаления, снизить риск рецидива, сократить время госпитализации, вероятность речевого дефицита и период реабилитации.

Для качественного интраоперационного тестирования необходимо провести специальную подготовку — предоперационное тестирование. Учитывая, что картируется не абстрактная речевая зона, а релевантный для конкретного участка мозга компонент языка, необходима батарея тестов, предоставляющая хирургу возможность выбрать задание в зависимости от места резекции. В последние годы в заданиях для пациентов счет заменили комплексом тестов, из числа которых в зависимости от области резекции и ее масштаба врачи могут выбрать один или несколько: повторение слова, называние действий, заканчивание предложений, называние объектов, повторение псевдослов, сопоставление слова с рисунком и чтение. При возникновении ошибок в речи во время тестирования с применением электрической стимуляции участок отмечается как функциональный и исключается из плана резекции.

Тестирование также проводится непосредственно после резекции и спустя 3–6 месяцев. Вместе с предварительным тестированием оно позволяет оценить возможность интраоперационного картирования с пробуждением и объективный речевой статус до и после операции.

Сотрудники Центра языка и мозга реализуют весь цикл до-, интра- и послеоперационной диагностики речевой функции уже более 12 лет совместно с врачами Центра нейрохирургии НМХЦ им. Н. И. Пирогова — одного из передовых центров нейрохирургии в России.

Лингвисты в операционной

Заведующий Центром нейрохирургии НМХЦ им. Н. И. Пирогова Андрей Зуев отметил, что врачам содействие лингвистов особенно требуется при нахождении опухоли рядом с речевыми зонами мозга. Еще 20–25 лет назад нейрохирурги отказывали таким пациентам в операции, опасаясь потери речи. По данным исследований, в таких операциях ежегодно нуждаются около 10 000 человек, 20% из них требуется вмешательство рядом с речевыми зонами.

В общепринятых рекомендациях по резекции опухоли головного мозга любой природы есть пункт о ее максимально возможном удалении с минимальными осложнениями, для чего и требуется функциональное картирование. Считается, что чем больше ткани вокруг опухоли удаляется, тем меньше риск будущего рецидива. Однако на самом деле нет данных о преимуществе супертотальной резекции по сравнению с обычной.

Первоочередной задачей нейрохирурга остается сохранение когнитивных и сенсомоторных функций, поэтому необходимо сбалансировать компоненты операции. Важно детально изучить анатомию, проанализировать результаты исследований с применением современного оборудования и с привлечением лингвистов.

При операции крайне важно сохранить кортикоспинальный тракт, соединяющий предцентральную извилину со спинным мозгом: его повреждение приводит к парализации. При подготовке хирургического вмешательства необходимо детально изучить, какие зоны мозга отвечают за речь, поскольку у людей, владеющих несколькими языками, они могут располагаться в разных участках коры.

Зачем в операционной нейролингвист? Часто для сохранения речи и других когнитивных функций необходимо пробуждение пациента и общение с ним для картирования мозга. Для выбора тем, на которые пациент согласится беседовать во время операции, и подбора тестов необходима помощь лингвистов. До 2015 г. использовалось только называние предметов по рисункам, затем во взаимодействии с экспертами Центра языка и мозга НИУ ВШЭ были разработаны вариативные задания. Подготовленная ими батарея тестов помогает индивидуализировать диагностику, своевременно выявить нарушения, избежать неврологического дефицита и сохранить нормальную речь.

Сочетание предоперационного и интраоперационного картирования с применением широкой батареи тестов дает возможность удалить опухоль пациенту, которому ранее отказали в операции другие медицинские центры. Использование этих методов позволяет провести полную или 95-процентную резекцию в подавляющем большинстве случаев, учитывая, однако, что при вмешательствах, близких к речевым и другим функциональным зонам, выше вероятность временного постоперационного неврологического дефицита. В первые дни после операции он обнаружился у 60% из 206 пациентов, однако необратимый (сохранившийся в течение полугода) наблюдался только у 4%.

Андрей Зуев подчеркнул: «Успешная нейрохирургическая операция — результат взаимодействия слаженной команды: в нее, кроме нейрохирургов, входят нейрофизиологи, нейролингвисты, анестезиологи, специалисты по МРТ и УЗИ и реабилитологи». Он сравнил ее с красивой шайбой в ворота соперника, заброшенной комбинацией, в которой участвовала вся команда.

Заведующий кафедрой медицинских нейротехнологий РНИМУ им. Н. И. Пирогова, ведущий научный сотрудник НИИ скорой помощи им. Н. В. Склифосовского Михаил Синкин рассказал, что ток может как стимулировать, так и тормозить деятельность коры мозга. Если при приложении электрода движение ускоряется, врач имеет дело с функциональной зоной, однако для более точного воздействия необходима серия наблюдений. Современная нейрохирургия, по мнению врача, невозможна без картирования — это касается и операций на мозге, и лечения эпилепсии и других заболеваний.

Часто медики вынуждены использовать прямую стимуляцию. При ней к мозгу прикладываются катод и анод, воздействующие на нейроны: под их влиянием происходит деполяризация и возникает нервный импульс, движущийся по аксону вниз. При подаче импульсов с определенной частотой создается искусственный сигнал: пациент в сознании может двигать руками, а если он спит, стимуляция коры мозга может вызвать передачу импульса к мышцам.

При стимуляции важно понимать, что эффект зависит от мощности и плотности заряда. Подача серий импульсов с краткими перерывами приводит к различным клиническим эффектам, что используется при картировании. При моторной стимуляции достигается сокращение мышц, похожее на судорогу. Сейчас для этого применяются миографы, позволяющие установить электрод непосредственно на мышцу — такой метод более безопасен.

Михаил Синкин подчеркнул, что перед операцией нейрохирургу необходимо четко понимать, насколько опухоль находится рядом с трактом и возможно ли удалить ее без риска повреждения. Если тракт лишь раздвинут опухолью, современные технологии позволяют оперировать безопасно. Если же вероятность повреждения и инвалидизации высока, пациенту отказывают в резекции.

Для картирования определенной области мозга важно понимать, какую именно функцию необходимо выявить. Современные технологии позволяют делать это и во сне. Если речь идет о речевых функциях, пациент должен находиться в непрерывном контакте с тестировщиком, поэтому предпочтительна непрерывная стимуляция — из-за сложности речевого процесса.

Еще один ключевой момент — порог стимуляции. Если стимулировать участок слишком сильным током, может возбудиться большая область коры, и результат будет ложным. Определить порог для речевых функций сложно. Один из подходов — использовать моторный порог и добавлять к нему 10–15%. На результат также влияют глубина наркоза и возраст пациента. Калибровка силы разряда позволяет избежать эпилептического приступа.

Также при операциях применяется субкортикальное картирование, позволяющее понять, насколько близко хирург подошел к трактам, регулируя силу тока. При подаче импульсов крайне важна слаженная работа хирурга и тестировщика: если разряды и демонстрация стимулов не синхронизированы, картирование не даст результата. «Можно ли картировать речевые центры без лингвиста? На самом деле лучше не надо», — резюмировал Михаил Синкин.

Он отметил, что участие лингвистов в операциях необходимо распространять на максимальное число нейрохирургических центров. При этом разработаны версии тестов, позволяющие проводить их без лингвиста и тестировать пациентов с нарушением сознания.

Докладчик подчеркнул, что при картировании отдельных зон важно учитывать процессы, происходящие в мозге в целом, — это повышает эффективность исследования.

Мультиязычное картирование

Младший научный сотрудник Центра языка и мозга Мария Прокопьева рассказала, как резекция с применением картирования позволяет снизить неврологические нарушения. В последние годы было доказано, что пробуждение пациента во время операции повышает вероятность сохранения когнитивных и речевых функций, сокращает время восстановления, а крупные международные исследования показали, что интраоперационное картирование повышает выживаемость пациентов.

Докладчик пояснила, что во время пробуждения пациенту предлагается выполнить речевые тесты — например, назвать изображенное или действие («это ракетка», «тут трут»), что позволяет локализовать важные для речи зоны мозга. Эти тесты просты, но вовлекают множество процессов, включая активацию глаголов и связанных с ними существительных.

На основе русскоязычных тестов специалисты Центра разработали мультиязычный интраоперационный номинативный тест (МИНТ). В России, где значительная часть населения говорит на разных языках, важно использовать мультиязычные инструменты. МИНТ доступен, в частности, на адыгейском, азербайджанском, армянском, даргинском, казахском и татарском языках.

Разработано также приложение для дооперационного тестирования, учитывающее пол, возраст пациента, уровень речевых навыков и планируемую зону операции. На основе этих данных формируется набор заданий для интраоперационного тестирования. Перед операцией обязательно проводится предварительное тестирование, в ходе которого остаются только те задания, которые пациент выполняет без ошибок.

В ходе картирования пациента выводят из общей анестезии, устанавливают с ним контакт, и он выполняет задания. Электрическая стимуляция позволяет оценить правильность выполнения и определить участие зоны мозга в речевой функции. После этого область исключается из резекции. Когда хирурги убеждаются, что речевые зоны находятся вне зоны вмешательства, пациента вновь вводят в анестезию.

До и после операции проводится оценка речевого статуса пациента с помощью Русского афазиологического теста (РАТ), что позволяет отследить динамику изменений.

На летней школе также были представлены устные доклады сотрудников ЦЯМ, Первой клинической психиатрической больницы им. Н. А. Алексеева Департамента здравоохранения Москвы и МГУ. Школа завершилась постерной сессией, на которой участники смогли ознакомиться с инструментами, разработанными Центром языка и мозга НИУ ВШЭ.

Гостям также провели экскурсию в Центр языка и мозга, где они ознакомились с картированием речи методом транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) и работой с установками электроэнцефалографии (ЭЭГ) и транскраниальной электрической стимуляции (ТЭС).