Причини і механізм заїкання, від якого страждають мільйони людей у світі, залишалися незрозумілими століттями. Останні дослідження пов'язують розлад із певними генами та змінами в роботі мозку, що дає надію на нові, ефективніші методи лікування.
Джеральд Магвайр заїкався з дитинства, але, розмовляючи з ним, ви ніколи цього не помітите. Лише уважно прислухаючись, можна помітити в нього невеличке спотикання у багатоскладових словах, як-от "статистично" або "фармацевтичний".
Протягом останніх 25 років Магвайр - психіатр з Каліфорнійського університету в Ріверсайді - лікує свій розлад антипсихотичними препаратами, які офіційно для цього не затверджені.
Друзів по нещастю у Магвайра чимало - заїкаються понад 70 мільйонів людей у всьому світі, серед них близько трьох мільйонів американців. У них виникають труднощі з початком мовлення і регуляцією пауз в ньому, що призводить до зупинок та повторення. На розлад страждають приблизно 5% дітей, більшість з яких переростають його, і 1% дорослих. Серед них - новий президент США Джо Байден, актор Джеймс Ерл Джонс та акторка Емілі Блант. Хоча вони, як і багато інших людей, наприклад, Магвайр, досягли успіху в кар'єрі, заїкання підвищує соціальну тривожність та часто стає приводом для глузування чи дискримінації з боку інших.
Магвайр лікує від заїкання і досліджує нові методи терапії вже кілька десятиліть. Він щодня отримує електронні листи від людей, які хочуть спробувати ліки, долучитися до випробувань або навіть подарувати після смерті свій мозок університету, в якому він працює. Наразі вчений приступає до клінічного випробування нового препарату, екопіпаму, який допоміг налагодити мовлення та покращив якість життя учасникам невеликого пілотного дослідження у 2019 році.
Тим часом інші науковці намагаються з'ясувати причини заїкання, що також може допомогти у терапії розладу. У минулому заїкання помилково пояснювали дефектами мовленнєвого апарату, а також тривогою, травмами або навіть поганим вихованням. Дехто так вважає і досі. Проте, як зазначає Дж. Скотт Ярусс, дослідник патологій мовлення з Університету штату Мічиган, вчені давно підозрюють, що в основі заїкання лежать неврологічні проблеми.
Перші дані, які підтвердили цю здогадку, з'явилися в 1991 році. Дослідники помітили зміни кровотоку в мозку людей, які заїкаються. Останні два десятиліття активних досліджень показали, що причина заїкання - лише в мозку.
"Ми стоїмо на порозі величезного відкриття в цій галузі", - впевнений Ярусс.
Однак питань залишається ще чимало. Нейробіологи бачать деякі відмінності в мозку людей, які заїкаються, але поки що вони не впевнені, чи є ці відмінності причиною або наслідком розладу.
Генетики виявляють варіації певних генів, які роблять людину більш схильною до заїкання, але самі гени є доволі загадковими. Їхній зв'язок з анатомією мозку до останнього часу був геть не очевидним.
Свій метод лікування Магвайр базує на дофаміні, хімічній речовині в мозку, яка допомагає регулювати емоції та рухи (очевидно, що для розбірливого мовлення потрібні точні рухи м'язів).
На стандартних МРТ-сканах мозку людини, яка заїкається, рентгенолог не помітить нічого незвичного. Тонкі відмінності можна виявити тільки за допомогою спеціальних технологій, які показують глибинні структури та активність мозку під час мовлення.
Проблема не обмежується однією ділянкою мозку. Радше йдеться про зв'язки між різними ділянками, вважає дослідниця патології мовлення і нейробіологиня Су-Ен Чанг із Мічиганського університету в Ен-Арборі.
Наприклад, у лівій півкулі мозку таких людей часто виявляють дещо слабший зв'язок між зонами, що відповідають за слух, і рухами, які породжують мовлення.
Чанг також бачить структурні відмінності у мозолистому тілі, великому пучку нервових волокон, що зв'язують ліву та праву півкулі мозку. З цього слідує, що заїкання може бути наслідком незначних затримок у комунікації між ділянками мозку. Як припускає Чанг, ці затримки насамперед помітні у мовленні, тому що воно потребує блискавичної координації. Втім, дослідницю цікавить, чому майже 80% дітей, які заїкаються, з віком долають цей розлад, тоді як решта 20% продовжують заїкатися у дорослому віці. Заїкання, як правило, виявляється, коли діти починають складати слова в перші прості речення приблизно у віці двох років. Чанг вивчає дітей до чотирьох років, починаючи якомога раніше і шукаючи зміни в моделях сканів мозку. Утримати малюка в гігантській, пульсуючій машині для МРТ - дуже непросто. Дослідники прикрасили всі лячні частини апарату кумедними картинками. "Сканер виглядає як підводний корабель", - зазначає Чанг. Як помітили дослідники, у дітей, які згодом припиняють заїкатися, зв'язок між ділянками слуху та мовленнєвої моторики з часом посилюється.
Але у тих, хто продовжує заїкатися, цього не відбувається.
Команд Чанг також досліджувала, як різні ділянки мозку працюють синхронно за допомогою потоку крові. Науковці виявили зв'язок між заїканням та ланцюгом у мозку, який відповідає за роздуми про минуле або майбутнє, а також мрії. У дітей, які заїкаються, цей ланцюг "втручається" в розмову між мережами, відповідальними за фокусування уваги та створення рухів. Це також сповільнює процес мовлення. Такі зміни в розвитку або структурі мозку можуть мати генетичну природу, але розуміння цього також потребує часу.
На початку 2001 року генетик Денніс Драйна отримав дивний лист: "Я живу в Камеруні у Західній Африці. Мій батько був главою клану. У нього було три дружини, а в мене - 21 брат і сестра, рідні і зведені. Майже всі ми заїкаємось. Як гадаєте, причина в генетиці?"
Драйна, який працював у Національному інституті порушень слуху та інших розладів спілкування, вже давно цікавився успадковуванням заїкання. Його дядько і старший брат заїкалися, а сини-близнюки мали цю проблему в дитинстві.
Але він не поспішав летіти через океан до автора листа і сумнівався, що в нього достатньо знань, щоб аналізувати сімейні симптоми. Він розказав про електронний лист директору Національного інституту охорони здоров'я Френсісу Коллінзу (який тоді очолював Національний інститут досліджень геному людини). Коллінз умовив його перевірити цей випадок і вчений полетів до Африки. Він також з'їздив у Пакистан, де шлюби між двоюрідними братами і сестрами часто спричинюють генетичні порушення у дітей. Його дослідження показали, що заїкання не успадковується за простою моделлю, як група крові чи ластовиння.
Однак врешті команда Драйни виявила мутації чотирьох генів - GNPTAB, GNPTG та NAGPA з даних у Пакистані та AP4E1 з камерунського клану. За підрахунками дослідника, ці гени можуть відповідати за кожен п'ятий випадок заїкання.
Хоч, як не дивно, жоден із генів, виявлених Драйна, не мають прямого відношення ані до мовлення, ані навіть до мозкової активності. Щоби знайти цей зв'язок команді Драйни довелося попрацювати.
Вчені ввели генну мутацію мишам, щоби перевірити, чи вплине вона на їхні вокальні здібності. Миші можуть бути досить балакучими, але більша частина їхніх "розмов" відбувається в ультразвуковому діапазоні, який люди не чують.
Утім, спостерігаючи за ультразвуковими записами мишенят, дослідники помітили закономірності, схожі на заїкання людини.
Утім, вчені тільки згодом виявили дефект у мозку тварин, пов'язаний із заїканням - в їхньому мозолистому тілі було менше клітин, які називаються астроцитами. Астроцити виконують дуже важливу роботу для нервової системи. Вони забезпечують нерви паливом та збирають відходи.
На думку Драйни, обмежена кількість астроцитів трохи уповільнює зв'язок між півкулями мозку, що помітно лише у мовленні.
Дослідження Драйни отримали неоднозначні відгуки. На думку одних вчених, його робота - дійсно новаторська, інші сумніваються, що мутації таких важливих генів, застосованих майже у всіх клітинах, можуть спричинити дефект лише мозолистого тіла і лише мовлення. До того ж порівнювати писк мишей з людським мовленням можна лише з дуже великою натяжкою. Вчені впевнені, що потрібно шукати інші гени, які відповідають за заїкання.
Тим часом Магвайр досліджує заїкання з зовсім іншого боку: він вивчає роль в цій патології ключової сигнальної молекули мозку - дофаміну. Дофамін може посилювати або знижувати активність нейронів. Існує п'ять різних рецепторів дофаміну (D1, D2 тощо), які вловлюють сигнали і реагують. У 1990-х роках Магвайр та його колеги одними з перших застосували позитронно-емісійну томографію на людях, які заїкаються. Вони виявили занадто велику активність дофаміну в мозку цих людей.
Схоже, цей надмірний дофамін пригнічує активність деяких ділянок мозку, які Чанг та інші пов'язують із заїканням.
Підтверджують дофамінову теорію дослідження 2009 року, які виявили, що люди з певною версією генного рецептора D2, який опосередковано посилює активність дофаміну, частіше заїкаються. Тоді Магвайр задумався: чи може блокування дофаміну бути виходом? Функція пригнічення дофаміну є у багатьох антипсихотичних препаратів.
Протягом багатьох років Магвайр проводив невеликі, успішні клінічні дослідження з цими препаратами. Зокрема рісперідоном, оланзапіном та лурасідоном. Результат: "Заїкання у вас не зникне повністю, але воно піддається лікуванню", - каже дослідник.
Жоден із цих препаратів не схвалений Американською адміністрацією з контролю за якістю харчових продуктів та ліків як засіб для лікування заїкання. Вони можуть спричинити неприємні побічні ефекти, як-от збільшення ваги, скутість м'язів та порушення рухів. Новий препарат Магвайра, екопіпам, має частково зменшити ці негативні наслідки - хоча може спричинювати інші, як-от втрата ваги та депресія.
У невеликому дослідженні за участю 10 добровольців Магвайр, Ярусс та їхні колеги виявили, що після прийому екопіпаму люди заїкалися менше. Деякі учасники дослідження також зазначили, що в них покращилася якість життя і зникло відчуття безпорадності через проблеми з мовленням. Екопіпам - не єдиний препарат, дію якого наразі тестують. Дослідниця Су-Ен Чанг сподівається, що стимуляція певних частин мозку також може покращити плавність мовлення. За допомогою електродів на шкірі голови дослідники м'яко стимулюють зв'язок між ділянками мозку, що відповідають за слух і мовленнєву моторику. Стимулювання відбувається під час традиційних занять з логопедом, щоби таким чином посилити ефект терапії.
Через пандемію Covid-19 команді довелося провести дослідження на 24 учасниках, замість запланованих 50-ти. Тепер вони аналізують дані.
Дофамін, утилізація клітинних відходів, нейронні зв'язки - як все це поєднуються між собою? Чанг зауважує, що один із ланцюгів мозку, пов'язаний із заїканням, включає дві області, які виробляють і використовують дофамін, що може пояснити, чому дофамін відіграє таку важливу роль у цьому розладі. Вона сподівається, що нейровізуалізація допоможе об'єднати різні ідеї. Разом зі своєю командою дослідниця вже порівняла проблемні ділянки, виявлені під час МРТ- сканування мозку, з мапами того, де у мозку залучені різні гени.
Вона з'ясувала, що два гени, виявлені Драйною, GNPTG та NAGPA, були дуже активними у мовленнєвій та слуховій мережах мозку тих, хто не заїкається. Це свідчить про те, що ці гени дійсно потрібні в цих ділянках, а їхні дефекти, як і стверджував Драйна, призводять до порушень мовлення. Її команда також помітила дещо нове: гени, що беруть участь в обробці енергії, були активними у ділянці мовлення та слуху. У дошкільному віці, коли зазвичай розвивається заїкання, мозкова активність помітно зростає. Можливо, припускає дослідниця, ділянки обробки мовлення не отримують усієї потрібної їм енергії. З огляду на це, вона планує шукати мутації в генах контролю енергії у дітей, які заїкаються. "Очевидно, що дуже багато шматочків пазлу ще належить з'єднати", - каже вона.
Магвайр теж намагається це зробити. Він каже, що працює над теорією, яка б об'єднала його роботу із генетичними знахідками Драйни.
Дослідник, який попри труднощі з мовленням, пройшов співбесіди у медичну школу і обрав кар'єру в галузі терапії мовлення, має великі сподівання на препарат екопіпам.
Тепер разом із колегами він розпочинає нове дослідження, в якому 34 учасники прийматимуть екопіпам, а ще 34 - плацебо.
Якщо цей препарат колись стане стандартним протоколом лікування заїкання, здійсниться мрія його життя.
