สาเหตุลึกลับของการพูดติดอ่างในสมอง

หลังจากความเข้าใจผิดมาหลายศตวรรษ ในที่สุดงานวิจัยก็เชื่อมโยงความผิดปกติของคำพูดซึ่งส่งผลกระทบต่อผู้คนหลายล้านคนทั่วโลกต่อยีนบางตัวและการเปลี่ยนแปลงของสมอง และการรักษารูปแบบใหม่อาจกำลังจะเกิดขึ้น

Gerald Maguire พูดติดอ่างตั้งแต่เด็ก แต่คุณคงเดาไม่ได้จากการคุยกับเขา ในช่วง 25 ปีที่ผ่านมา แมกไกวร์ ซึ่งเป็นจิตแพทย์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ ได้รักษาความผิดปกติของเขาด้วยยารักษาโรคจิตที่ไม่ได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการสำหรับอาการดังกล่าว หากใช้ความระมัดระวังอย่างรอบคอบเท่านั้น คุณอาจสังเกตเห็นคำพยางค์หลายพยางค์ของเขาที่สะดุดเป็นครั้งคราว เช่น “เชิงสถิติ” และ “เภสัชภัณฑ์”

Maguire มีบริษัทมากมาย – มากกว่า 70 ล้านคนทั่วโลก รวมถึงชาวอเมริกันประมาณ 3 ล้านคนที่พูดติดอ่าง กล่าวคือ พวกเขามีปัญหากับการเริ่มต้นและจังหวะเวลาของการพูด ส่งผลให้มีการหยุดและพูดซ้ำ จำนวนดังกล่าวรวมถึงเด็กประมาณ 5% หลายคนโตเร็วกว่าเงื่อนไขและ 1% ของผู้ใหญ่ จำนวนของพวกเขารวมถึง  ผู้สมัครชิงตำแหน่งประธานาธิบดี Joe Bidenนัก  แสดง James Earl Jones  และนักแสดง  Emily Blunt แม้ว่าคนเหล่านั้นและคนอื่นๆ อีกมาก รวมถึงแมกไกวร์จะประสบความสำเร็จในอาชีพการงาน แต่การพูดติดอ่างก็อาจส่งผลต่อความวิตกกังวลทางสังคมและดึงดูดให้ผู้อื่นเยาะเย้ยหรือเลือกปฏิบัติได้

Maguire ได้ปฏิบัติต่อผู้ที่พูดติดอ่างและค้นคว้าวิธีรักษาที่เป็นไปได้มานานหลายทศวรรษ เขาได้รับอีเมลรายวันจากผู้ที่ต้องการลองใช้ยา เข้าร่วมการทดลอง หรือแม้แต่บริจาคสมองให้กับมหาวิทยาลัยเมื่อพวกเขาตาย ตอนนี้เขากำลังเริ่มดำเนินการทดลองทางคลินิกของยาตัวใหม่ “เอโคปิแพม” ที่ช่วยปรับปรุงคำพูดและคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้นในการศึกษานำร่องขนาดเล็กในปี 2019

ในขณะเดียวกัน คนอื่นๆ ก็กำลังเจาะลึกถึงสาเหตุของการพูดติดอ่าง ซึ่งอาจชี้ไปที่การรักษาแบบใหม่ด้วย ในอดีต นักบำบัดหลายคนเข้าใจผิดคิดว่าการพูดติดอ่างเกิดจากสาเหตุหลายประการ เช่น ความบกพร่องของลิ้นและกล่องเสียง ความวิตกกังวล บาดแผล หรือแม้แต่การเลี้ยงดูที่แย่ และบางคนก็ยังเป็นอยู่ ตามคำกล่าวของ เจ. สก็อตต์ ยารัส นักพยาธิวิทยาภาษาพูดที่มหาวิทยาลัยมิชิแกนสเตทในอีสต์แลนซิง คนอื่นๆ สงสัยมานานแล้วว่าปัญหาทางระบบประสาทอาจเป็นสาเหตุของการพูดติดอ่าง ข้อมูลแรกที่จะสำรองข้อมูลลางสังหรณ์นั้นเกิดขึ้นในปี 1991 เขากล่าวเมื่อนักวิจัยรายงานว่า  การไหลเวียนของเลือดเปลี่ยนแปลงไปในสมองของคนที่พูดติดอ่าง กว่าสองทศวรรษที่ผ่านมา การวิจัยอย่างต่อเนื่องทำให้เห็นชัดมากขึ้นว่าการพูดติดอ่างอยู่ในสมองทั้งหมด

“เราอยู่ท่ามกลางการระเบิดความรู้ที่สมบูรณ์เกี่ยวกับการพูดติดอ่าง” ยารุสส์กล่าว

ยังมีอีกมากที่จะคิดออก นักประสาทวิทยาสังเกตเห็นความแตกต่างเล็กๆ น้อยๆ ในสมองของคนที่พูดติดอ่าง แต่พวกเขาไม่แน่ใจว่าความแตกต่างเหล่านั้นเป็นสาเหตุหรือเป็นผลมาจากอาการดังกล่าว นักพันธุศาสตร์กำลังระบุความแตกต่างของยีนบางตัวที่จูงใจให้คนพูดติดอ่าง แต่ยีนเองนั้นกำลังทำให้งง: เมื่อเร็ว ๆ นี้มีความเชื่อมโยงกับกายวิภาคของสมองที่ชัดเจน

ในขณะเดียวกัน Maguire กำลังดำเนินการรักษาโดยใช้ dopamine ซึ่งเป็นสารเคมีในสมองที่ช่วยควบคุมอารมณ์และการเคลื่อนไหว (แน่นอนว่าการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อที่แม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับคำพูดที่เข้าใจได้) นักวิทยาศาสตร์เพิ่งเริ่มถักเปียหัวข้อที่แยกจากกันเหล่านี้เข้าด้วยกัน ถึงแม้ว่าพวกเขาจะเดินหน้าทดสอบการรักษาแต่เนิ่นๆ จากการค้นพบของพวกเขา

วงจรชะลอตัว

เมื่อพิจารณาจากการสแกนสมองแบบมาตรฐานของคนที่พูดติดอ่าง นักรังสีวิทยาจะไม่สังเกตเห็นสิ่งผิดปกติใดๆ เฉพาะเมื่อผู้เชี่ยวชาญมองอย่างใกล้ชิด ด้วยเทคโนโลยีเฉพาะที่แสดงให้เห็นโครงสร้างเชิงลึกของสมองและกิจกรรมในระหว่างการพูด ความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างกลุ่มที่ทำและไม่พูดติดอ่างก็ปรากฏให้เห็น

คนที่พูดตะกุกตะกักมักจะมีความสัมพันธ์ที่อ่อนแอกว่าเล็กน้อยระหว่างพื้นที่สมองที่รับผิดชอบในการได้ยินและสำหรับการเคลื่อนไหวที่สร้างคำพูด

ปัญหาไม่ได้จำกัดอยู่ที่สมองส่วนใดส่วนหนึ่ง แต่มันเป็นเรื่องของการเชื่อมต่อระหว่างส่วนต่าง ๆ ตามที่นักพยาธิวิทยาภาษาพูดและนักประสาทวิทยา Soo-Eun Chang แห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกนใน Ann Arbor กล่าว ตัวอย่างเช่น ในซีกซ้ายของสมอง คนที่พูดตะกุกตะกักมักจะมีความสัมพันธ์ที่อ่อนแอกว่าเล็กน้อยระหว่างส่วนที่รับผิดชอบในการได้ยินและการเคลื่อนไหวที่ทำให้เกิดคำพูด ช้างยังสังเกตเห็นความแตกต่างของโครงสร้างใน corpus callosum ซึ่งเป็นมัดของเส้นใยประสาทขนาดใหญ่ที่เชื่อมโยงซีกซ้ายและซีกขวาของสมอง

การค้นพบนี้บ่งชี้ว่าการพูดติดอ่างอาจเป็นผลมาจากความล่าช้าเล็กน้อยในการสื่อสารระหว่างส่วนต่างๆ ของสมอง คำพูดของ Chang นั้นมีความอ่อนไหวต่อความล่าช้าเป็นพิเศษเนื่องจากต้องประสานกันด้วยความเร็วสูง

Chang พยายามทำความเข้าใจว่าเหตุใดเด็กประมาณ 80% ที่พูดตะกุกตะกักเติบโตขึ้นมามีรูปแบบการพูดตามปกติ ในขณะที่อีก 20% ยังคงพูดติดอ่างจนโต การพูดติดอ่างมักเริ่มต้นเมื่อเด็กเริ่มร้อยคำเข้าด้วยกันเป็นประโยคง่ายๆ ครั้งแรก เมื่ออายุประมาณ 2 ขวบ ช้างศึกษาเด็กอายุไม่เกินสี่ปี โดยเริ่มให้เร็วที่สุด โดยมองหารูปแบบที่เปลี่ยนไปในการสแกนสมอง

ไม่ใช่เรื่องง่ายเลยที่จะโน้มน้าวให้เด็กๆ เหล่านี้ถือเครื่องสร้างภาพสมองขนาดยักษ์ที่เต้นแรง ทีมงานได้ประดับเครื่องสแกนด้วยการตกแต่งที่ซ่อนส่วนที่น่ากลัวไว้ทั้งหมด “ดูเหมือนการผจญภัยในมหาสมุทร” Chang กล่าว

ในเด็กที่พูดติดอ่าง ทีมงานของ Chang สังเกตว่าความสัมพันธ์ระหว่างส่วนที่เกี่ยวข้องกับการได้ยินกับส่วนที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของคำพูดนั้นแข็งแกร่งขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป แต่  นั่นไม่ได้เกิดขึ้นในเด็กที่ยังคงพูดติดอ่าง

ในการศึกษาอื่น กลุ่มของ Chang ได้พิจารณาว่าส่วนต่างๆ ของสมองทำงานพร้อม ๆ กันหรือไม่ โดยใช้การไหลเวียนของเลือดเป็นตัวแทนในการทำกิจกรรม พวกเขาพบความเชื่อมโยงระหว่างการพูดติดอ่างกับวงจรสมองที่เรียกว่าเครือข่ายโหมดเริ่มต้น ซึ่งมีบทบาทในการครุ่นคิดถึงกิจกรรมในอดีตหรืออนาคต รวมถึงการฝันกลางวัน ในเด็กที่พูดติดอ่าง เครือข่ายโหมดเริ่มต้นดูเหมือนจะแทรกตัวเอง – เหมือนบุคคลที่สามที่นัดพบที่โรแมนติก – เข้าสู่  การสนทนาระหว่างเครือข่ายที่รับผิดชอบในการมุ่งเน้นความสนใจและสร้างการเคลื่อนไหว นั่นอาจทำให้การผลิตคำพูดช้าลงเช่นกัน 

การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ในการพัฒนาหรือโครงสร้างของสมองอาจมีรากฐานมาจากยีนของบุคคล แต่ความเข้าใจในส่วนนี้ของปัญหาก็ต้องใช้เวลาในการเติบโตเช่นกัน

ทั้งหมดในครอบครัว

ในช่วงต้นปี 2001 Dennis Drayna นักพันธุศาสตร์ได้รับอีเมลที่น่าประหลาดใจว่า “ฉันมาจากแคเมอรูน แอฟริกาตะวันตก พ่อของฉันเป็นหัวหน้า เขามีภรรยาสามคน และฉันมีพี่น้องทั้งหมด 21 คนครึ่ง พวกเราเกือบทุกคนพูดติดอ่าง” เดรย์นาเล่าว่า “คุณคิดว่าครอบครัวของฉันอาจมีพันธุกรรมบางอย่างหรือไม่”

การพูดติดอ่างไม่ได้สืบทอดมาในรูปแบบง่ายๆ เช่น กรุ๊ปเลือดหรือฝ้ากระ

เดรย์นา ซึ่งทำงานที่สถาบันแห่งชาติด้านอาการหูหนวกและความผิดปกติในการสื่อสารอื่นๆ มีความสนใจมาอย่างยาวนานในมรดกของการพูดติดอ่าง ลุงและพี่ชายของเขาพูดติดอ่าง และลูกชายฝาแฝดของเขาทำอย่างนั้นตอนเด็กๆ แต่เขาลังเลที่จะเดินทางข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกโดยใช้อีเมลและระวังว่าทักษะทางคลินิกของเขาไม่ได้ขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์อาการของครอบครัว เขาพูดถึงอีเมลถึงผู้อำนวยการสถาบันสุขภาพแห่งชาติคนปัจจุบัน ฟรานซิส คอลลินส์ (ซึ่งเป็นผู้อำนวยการสถาบันวิจัยจีโนมมนุษย์แห่งชาติในขณะนั้น) ซึ่งสนับสนุนให้เขาลองดู ดังนั้นเขาจึงจองตั๋วไปแอฟริกา นอกจากนี้ เขายังเดินทางไปยังปากีสถาน ซึ่งการแต่งงานระหว่างลูกพี่ลูกน้องสามารถเปิดเผยความแตกต่างของยีนที่เชื่อมโยงกับความผิดปกติทางพันธุกรรมในเด็กที่เกิดได้

แม้แต่กับครอบครัวเหล่านั้น การค้นหายีนก็ยังดำเนินไปอย่างช้าๆ การพูดติดอ่างไม่ได้เกิดขึ้นในรูปแบบง่ายๆ เช่น กรุ๊ปเลือดหรือฝ้ากระ แต่ในที่สุด ทีมของ Drayna ระบุการกลายพันธุ์ในยีนสี่ตัว ได้แก่  GNPTAB , GNPTGและ  NAGPAจากการศึกษาในปากีสถาน และ  AP4E1 จากกลุ่มในแคเมอรูน ซึ่ง เขาคาดว่าอาจรองรับกรณีการพูดติดอ่างได้มากถึงหนึ่งในห้า

น่าแปลกที่ไม่มียีนใดที่ Drayna ระบุมีความเกี่ยวข้องกับคำพูดอย่างชัดเจน แต่พวกเขาทั้งหมดมีส่วนร่วมในการส่งวัสดุเซลล์ไปยังส่วนรีไซเคิลของเสียที่เรียกว่า  ไล โซโซม ต้องใช้เวลาทำงานมากขึ้นก่อนที่ทีมของ Drayna จะเชื่อมโยงยีนกับการทำงานของสมอง

พวกเขาเริ่มต้นโดยหนูวิศวกรรมเพื่อให้GNPTAB เวอร์ชันของพวกเขา มีการกลายพันธุ์แบบเดียวกับที่พวกเขาสังเกตเห็นในคน เพื่อดูว่ามันส่งผลต่อการเปล่งเสียงของพวกเขาหรือไม่  หนูสามารถพูดได้ค่อนข้างมาก แต่การสนทนาส่วนใหญ่เกิดขึ้นในช่วงอัลตราโซนิกที่ผู้คนไม่ได้ยิน ทีมงานได้สังเกตรูปแบบที่คล้ายกับการพูดติดอ่างของมนุษย์ Drayna ผู้ร่วมเขียนภาพรวมของ  งานวิจัยด้านพันธุศาสตร์ กล่าวว่า “พวกมันมีช่องว่างและการหยุดชั่วคราวในขบวนการเปล่ง เสียง 

ถึงกระนั้น ทีมงานก็ยังพยายามหาจุดบกพร่องที่ชัดเจนในสมองของสัตว์ จนกระทั่งนักวิจัยคนหนึ่งพบว่ามีเซลล์ที่เรียกว่า astrocytes ใน corpus callosum น้อยกว่า แอสโทรไซต์  ทำหน้าที่สำคัญต่อการทำงานของเส้นประสาทเช่น จัดหาเชื้อเพลิงให้เส้นประสาท เป็นต้น และเก็บสะสมของเสีย บางที Drayna รำพึง ประชากร astrocyte ที่จำกัด ทำให้การสื่อสารระหว่างซีกโลกช้าลงเล็กน้อย และสังเกตได้เฉพาะในคำพูดเท่านั้น

นักวิจัยได้สร้างหนูที่มีการกลายพันธุ์ในยีนที่เชื่อมโยงกับการพูดติดอ่างในคน หนูกลายพันธุ์เปล่งเสียงอย่างหยุด โดยเว้นวรรคระหว่างพยางค์นานขึ้น คล้ายกับที่เห็นในคนพูดติดอ่าง

การวิจัยของ Drayna ได้รับการวิจารณ์ที่หลากหลาย “นี่เป็นงานบุกเบิกในสาขานี้จริงๆ” แองเจลา มอร์แกน นักพยาธิวิทยาภาษาพูดที่มหาวิทยาลัยเมลเบิร์นและสถาบันวิจัยเด็กเมอร์ด็อกในออสเตรเลียกล่าว ในทางกลับกัน แมกไกวร์สงสัยมานานแล้วว่าการกลายพันธุ์ในยีนที่สำคัญเช่นนั้น ซึ่งใช้ในเซลล์เกือบทั้งหมด อาจทำให้เกิดข้อบกพร่องได้เฉพาะในคอร์ปัสคาลอสซัม และเฉพาะในคำพูดเท่านั้น นอกจากนี้เขายังพบว่าเป็นการยากที่จะเปรียบเทียบเสียงแหลมของเมาส์กับคำพูดของมนุษย์ “นั่นค่อนข้างจะยืดออก” เขากล่าว

นักวิทยาศาสตร์มั่นใจว่ายังมียีนที่พูดติดอ่างให้ค้นหาอีกมากมาย Drayna เกษียณแล้ว แต่มอร์แกนและผู้ทำงานร่วมกันกำลัง  เริ่มการศึกษาขนาดใหญ่  โดยหวังว่าจะระบุผู้มีส่วนร่วมทางพันธุกรรมเพิ่มเติมในผู้คนมากกว่า 10,000 คน

การเชื่อมต่อโดปามีน

Maguire จัดการกับการพูดติดอ่างจากมุมที่แตกต่างกันมาก: การตรวจสอบบทบาทของโดปามีนซึ่งเป็นโมเลกุลส่งสัญญาณที่สำคัญในสมอง โดปามีนสามารถเพิ่มหรือลดการทำงานของเซลล์ประสาทได้ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของสมองและตัวรับเส้นประสาทที่เกาะอยู่ มีตัวรับโดปามีนที่แตกต่างกันห้าตัว (ชื่อ D1, D2 และอื่นๆ) ที่รับสัญญาณและตอบสนอง

โดปามีนที่มากเกินไปดูเหมือนจะยับยั้งการทำงานของสมองบางส่วนที่ช้างและคนอื่น ๆ เชื่อมโยงกับการพูดติดอ่าง

ในช่วงทศวรรษ 1990 แมกไกวร์และเพื่อนร่วมงานเป็นกลุ่มแรกๆ ที่ใช้การสแกนสมอง เอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน กับผู้ที่พูดติดอ่าง พวกเขาพบ  กิจกรรมโดปามีนมากเกินไป   ในสมองของคนเหล่านี้ โดปามีนส่วนเกินนั้นดูเหมือนว่าจะยับยั้งการทำงานของสมองบางส่วนที่ชางและคนอื่น ๆ เชื่อมโยงกับการพูดติดอ่าง

นักวิจัยคนอื่นๆ รายงานเมื่อปี 2552 ว่าผู้ที่มียีน D2 receptor บางรุ่น ซึ่งเป็นยีนที่ช่วยเสริมการทำงานของโดปามีนทางอ้อม มีแนวโน้มที่จะพูดติดอ่าง ในการ สำรองการเชื่อมต่อโดปามี น

แมกไกวร์จึงสงสัยว่า: การปิดกั้นโดปามีนอาจเป็นคำตอบได้หรือไม่? ยารักษาโรคจิตหลายชนิดทำอย่างนั้นได้สะดวก ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา แมกไกวร์ได้ทำการศึกษาทางคลินิกเล็กๆ ที่ประสบความสำเร็จด้วยยาเหล่านี้ รวม  ถึงrisperidone ,  olanzapine  และ  lurasidone ผลลัพธ์: “การพูดติดอ่างของคุณจะไม่หายไปอย่างสมบูรณ์ แต่เราสามารถรักษาได้” เขากล่าว

เชื่อมต่อจุด

โดปามีน, การกำจัดของเสียในเซลล์, การเชื่อมต่อของระบบประสาท – พวกมันเข้ากันได้อย่างไร? Chang ตั้งข้อสังเกตว่าวงจรหนึ่งของสมองที่เกี่ยวข้องกับการพูดติดอ่างประกอบด้วยสองส่วนที่สร้างและใช้โดปามีน ซึ่งอาจช่วยอธิบายได้ว่าทำไมโดปามีนจึงมีความสำคัญในโรคนี้

เธอหวังว่าการสร้างภาพประสาทสามารถรวมเอาความคิดต่างๆ เข้าด้วยกันได้ ในการแทงครั้งแรก เธอและผู้ทำงานร่วมกันได้เปรียบเทียบพื้นที่ปัญหาที่ระบุโดยการสแกนสมองของเธอกับ  แผนที่ของยีนต่างๆ ที่ทำงานอยู่ในสมอง ยีน  GNPTG  และ  NAGPA สองยีนของ Drayna ทำงานอยู่ในระดับสูงในเครือข่ายการพูดและการได้ยินในสมองของผู้ไม่พูดติดอ่าง นั่นแสดงให้เห็นว่ายีนเหล่านั้นมีความจำเป็นจริงๆ ในพื้นที่เหล่านั้น ส่งเสริมสมมติฐานของไดรย์น่าว่าข้อบกพร่องในยีนจะขัดขวางการพูด

ทีมงานยังสังเกตเห็นสิ่งใหม่ ๆ อีกด้วย: ยีนที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลพลังงานมีการใช้งานในพื้นที่พูดและการได้ยิน กิจกรรมของสมองเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงวัยเรียนก่อนวัยเรียน เมื่อการพูดติดอ่างมีแนวโน้มที่จะเริ่มต้นขึ้น Chang กล่าว บางที เธออาจแนะนำว่า พื้นที่การประมวลผลคำพูดเหล่านั้นไม่ได้รับพลังงานทั้งหมดที่พวกเขาต้องการในเวลาที่พวกเขาจำเป็นต้องหมุนด้วยกำลังสูงสุดจริงๆ ด้วยเหตุนี้ เธอจึงวางแผนที่จะมองหาการกลายพันธุ์ในยีนควบคุมพลังงานในเด็กที่พูดติดอ่าง “เห็นได้ชัดว่ามีหลายจุดที่จำเป็นต้องเชื่อมต่อ” เธอกล่าว

แม็คไกวร์ยังเป็นจุดเชื่อมต่อ เขาบอกว่าเขากำลังทำงานเกี่ยวกับทฤษฎีเพื่อรวมงานของเขากับการค้นพบทางพันธุกรรมของ Drayna ในขณะเดียวกัน หลังจากที่ต้องดิ้นรนกับการสัมภาษณ์โรงเรียนแพทย์และเลือกอาชีพในการพูดคุยบำบัด ถึงแม้ว่าเขาจะมีปัญหาในการพูดก็ตาม เขาก็มีความหวังเกี่ยวกับอีโคปิแพม กับเพื่อนร่วมงาน เขาเริ่มการศึกษาใหม่ที่จะ  เปรียบเทียบ 34 คนใน ecopipam กับ 34 คนที่ได้รับยาหลอก หากการรักษานั้นกลายเป็นส่วนหนึ่งของชุดเครื่องมือพูดติดอ่างมาตรฐาน เขาจะตระหนักถึงความฝันตลอดชีวิต

หน้าแรก