מבוא

מטלות שטף משמשות להערכת הפקה רצונית של תגובות חדשות. בשטף פונמי יש להפיק בתוך דקה רצף של מילים המתחילות באותה פונמה, כלל ארגון שאינו מוכר מהשימוש היומיומי. כמו רוב המטלות הרגישות לפגיעה מצחית, המטלה נשענת על כמה תהליכים מורכבים. היא מחייבת לשמר הפעלה לאורך כל משכה, תהליך המכונה "אנרגיזציה" (מאמץ קוגניטיבי להפעלת פעולות שאינן אוטומטיות). היא מחייבת גם בחירה, בשל התחרות שיוצרות מילים קשורות השמורות בזיכרון אך אינן עומדות בכללי המטלה.

שטף פונמי הוא ככל הנראה המבחן הנפוץ ביותר לאיתור תפקוד לקוי של האונה המצחית, אך ממצאי מחקרי הפגיעות אינם עקביים. רוב המחקרים מצאו ירידה בשטף אחרי פגיעה מצחית, אך ההשוואות המעטות בין פגיעה מצחית לאחורית, בין פגיעה מצחית שמאלית לימנית ובין פגיעה תת-קורטיקלית לקורטיקלית הניבו תוצאות סותרות. סיבה מרכזית לכך היא מדגמים קטנים: ברוב המחקרים היו פחות מ-30 חולים עם פגיעה מצחית, וכמעט אף מחקר לא בחן לעומק את המילים והשגיאות שהחולים מפיקים.

נדרשות גם שיטות מדויקות יותר לניתוח הפגיעות. מיפוי נגע-תסמין ברמת הווקסל מאפשר ניתוח כמותי, אך הוא יושם בעיקר בחולי שבץ עם פגיעות נרחבות, והממצאים מגוונים. זאת ועוד, שיטות אלה מניחות שהנזק בכל וקסל פועל באופן מקומי ופשוט, הנחה שגויה בשבץ, שבו מבנה העורקים יוצר מתאם גבוה בין פגיעה באזורים חיוניים לפגיעה באזורים לא חיוניים הניזונים מאותו עורק. ניתוח רב-משתני מסוגל לנטרל הטיות מרחביות כאלה, אך דורש מדגמים גדולים מאוד ביחס למספר המאפיינים הנמדלים.

הפתרון המוצע הוא להגביל את האזורים הנמדלים לאלה שההדמיה התפקודית מצביעה עליהם כמועמדים סבירים, כך שאפשר לבנות מודל רב-משתני בייסיאני שכולל גם את השפעת הניתוק של מסלולי החומר הלבן. על בסיס זה נבחנו ההתנהגות והאנטומיה של השטף הפונמי אצל 110 חולים עם פגיעה מצחית, 100 עם פגיעה אחורית ו-65 עם פגיעה תת-קורטיקלית.

חומרים ושיטות

נסקרו בדיעבד נתונים של 350 חולים עם פגיעה מוקדית חד-צדדית שהגיעו למחלקה לנוירופסיכולוגיה של בית חולים לנוירולוגיה בלונדון. נכללו חולי שבץ או גידול בני 18 עד 80, דוברי אנגלית כשפת אם, שלפחות 70% מהפגיעה שלהם היו באזור מצחי, אחורי או תת-קורטיקלי, וללא ליקויי שפה או זיכרון בולטים. במדגם הסופי היו 275 חולים: 110 עם פגיעה מצחית (47 שמאלית ו-63 ימנית), 100 עם פגיעה אחורית (34 שמאלית ו-66 ימנית) ו-65 עם פגיעה תת-קורטיקלית (32 שמאלית ו-33 ימנית). נבחנו גם היכולת הקדם-תחלואתית והאינטליגנציה הזורמת.

במבחן השטף הפונמי התבקשו החולים להפיק בתוך 60 שניות כמה שיותר מילים המתחילות באות S, ללא שמות פרטיים, ללא שינוי סיומות וללא חזרות. זו אות הפתיחה השכיחה ביותר במילונים באנגלית, ולכן היא מניבה ציונים גבוהים יחסית ומאפשרת למדדים כמו ההפקה לאורך זמן להראות השפעות. נבחנו ארבעה מדדים:

• ביצוע כולל: מספר המילים הנכונות.
• הפקה לאורך זמן: ההפרש בין אחוז המילים שהופקו ב-15 השניות הראשונות לבין אחוז המילים שהופקו ב-15 השניות האחרונות.
• מילים נדירות ביותר או לא מוכרות: מילים שדורגו כנדירות מאוד במאגר שכיחויות, ועשרה נבדקי ביקורת בריאים דירגו אותן כ"לא מוכרות" או כ"נדירות ביותר" בשפה המדוברת.
• מילים לא הולמות: מילים שאינן הולמות חברתית בהקשר של הערכה נוירופסיכולוגית, כמו קללות, לפי שיפוט של שני מדרגים.

בשני המדדים האחרונים סווגו החולים לפי השאלה אם הפיקו לפחות מילה אחת כזאת, והושוו חולים מצחיים ללא-מצחיים. בשני המדדים הראשונים הושוו הקבוצות וצדי הפגיעה בפיקוח על הגיל. נתוני הדמיה בתהודה מגנטית (MRI) או בטומוגרפיה ממוחשבת (CT) היו זמינים ל-226 חולים.

ניתוחי הנגע והליקוי נערכו על הביצוע הכולל בלבד. במיפוי נגע-תסמין מבוסס אזורים חולק המוח לפי אטלס ל-189 אזורים, ונבחנו אזורי חומר אפור שנפגעו אצל 10 חולים לפחות. בניתוח לפי מסלולים הושלכו הפגיעות על שחזורים של מסלולי חומר לבן, ולכל מסלול הושווה ביצוע החולים שהמסלול נותק אצלם לביצוע החולים שהוא נשמר אצלם. לצורך המידול הבייסיאני חולק המוח לתשעה אזורים הקשורים לשטף לפי מאגר מטא-אנליטי של מחקרי הדמיה תפקודית. הנזק לכל אזור כומת פעם כחפיפה בין הפגיעה לאזור ופעם כשיבוש מסלולי החומר הלבן המסתיימים בו, ולכל מדד נבנה מודל רב-משתני שכלל את כל האזורים, את האינטראקציות ביניהם ואת הגיל.

תוצאות

הקבוצות היו מותאמות במגדר, בשנות ההשכלה ובנפח הפגיעה, אך החולים המצחיים היו צעירים מהתת-קורטיקליים (46.5 לעומת 55.4 בממוצע). לא נמצאו הבדלים בין הקבוצות ביכולת הקדם-תחלואתית, באינטליגנציה הזורמת, בשיום ובזיכרון זיהוי, וגם לא בין חולי גידול לחולי שבץ בביצוע הכולל.

בביצוע הכולל, החולים המצחיים (13.3 מילים בממוצע) והתת-קורטיקליים (12.5) הפיקו פחות מילים מהאחוריים (15.5), ולא נמצא הבדל בין המצחיים לתת-קורטיקליים. חולים עם פגיעה בהמיספרה השמאלית הפיקו פחות מילים מחולים עם פגיעה בימנית, אך כשהושוו שני הצדדים בכל קבוצה בנפרד, ההבדל היה מובהק רק בקבוצה המצחית (11.8 לעומת 14.3). ביצועם של 36.2% מהחולים עם פגיעה מצחית שמאלית היה נמוך בשתי סטיות תקן לפחות מביצוע 50 נבדקי ביקורת בריאים, לעומת 17.5% מהחולים עם פגיעה מצחית ימנית.

הירידה בהפקה מתחילת הדקה לסופה הייתה גדולה יותר אצל החולים המצחיים (28.2%) מאשר אצל האחוריים (18.7%) והתת-קורטיקליים (16.2%), ללא השפעה של צד הפגיעה. הירידה נראתה גדולה ביותר בפגיעה מצחית שמאלית (31%), וההבדל בינה לבין פגיעה תת-קורטיקלית שמאלית (15%) היה מובהק. שיעור החולים המצחיים שהפיקו לפחות מילה אחת נדירה ביותר או לא מוכרת (10 מתוך 110) היה גבוה מובהק מזה של הלא-מצחיים (4 מתוך 165), וכך גם שיעור החולים שהפיקו לפחות מילה אחת לא הולמת (28 מתוך 110 לעומת 20 מתוך 165).

במיפוי מבוסס האזורים נמצא שביצוע גרוע יותר קשור לפגיעה בחלק האחורי של הפיתולים המצחיים האמצעי והעליון השמאליים, בחלק הגבי של הפיתול החגורתי הקדמי השמאלי ובגרעין הזנבי. בניתוח לפי מסלולים ביצעו גרוע יותר חולים עם ניתוק של מסלולים מצחיים שמאליים, ובהם המסלול המצחי האלכסוני, הצרור האורכי העליון וצרור החגורה. ניתוק מסלולים מצחיים ימניים לא השפיע על הביצוע. במודלים הבייסיאניים של הנזק המוקדי נמצאו קשורים לשטף אזור הפיתולים המצחיים האמצעי והתחתון השמאליים, באינטראקציה עם הגיל, והאזור המצחי הגבי-מדיאלי השמאלי. מודלי הניתוק הניבו דפוס דומה, ובנוסף אינטראקציה בין אזור הפיתולים המצחיים האמצעי והתחתון לבין האזור הרקתי התחתון השמאלי.

דיון

הממצאים מבוססים על המדגם הגדול ביותר שדווח עד כה של חולים עם פגיעה מוקדית חד-צדדית. צירוף חולי שבץ וחולי גידול מוצדק, שכן בעבר נמצא שהביצוע בשטף פונמי אינו שונה לפי סוג הפגיעה. הליקוי החמור יותר בביצוע הכולל אצל חולים מצחיים, גם בהשוואה לחולים עם פגיעה אחורית שמאלית, מראה שהשטף הפונמי ספציפי לפגיעה מצחית, ולכן הוא כלי קליני שימושי לאבחון תפקוד לקוי מוקדי של האונה המצחית השמאלית.

גם החולים התת-קורטיקליים ביצעו גרוע יותר מהאחוריים, ממצא המתעד לראשונה את ההשפעה החזקה של פגיעה תת-קורטיקלית מוקדית על התהליכים הניהוליים שבשטף הפונמי, שנחשבו תלויים בקליפת המוח. ייתכן שאזורים תת-קורטיקליים תומכים בעוררות כללית ובהתנעת הדיבור, או שהקישוריות הגבוהה בין הסטריאטום לאונות המצחיות גורמת לכך שפגיעה בכל מקום במעגל משבשת את פעילות האונה המצחית. עם זאת, רק החולים המצחיים הראו ירידה בהפקה לאורך זמן, הפקה רבה יותר של מילים נדירות ולא הולמות וארגון תפקודי צדדי, ולכן נראה שהאזורים המצחיים והתת-קורטיקליים תורמים לשטף באופן שונה.

הירידה בהפקה לאורך זמן אצל החולים המצחיים עשויה לשקף ליקוי באנרגיזציה, התהליך המשמר את התגובה לאורך זמן. לפי הצעה מוכרת, זה הליקוי העיקרי בפגיעה מצחית מדיאלית עליונה, שאכן נקשרה לירידה גדולה יותר בהפקה לאורך זמן. הפקת מילים נדירות ביותר עשויה לשקף ליקוי בבחירה: בעבר נמצא שחולים עם פגיעה בפיתול המצחי התחתון השמאלי מתקשים לחבר משפטים ממילים שכיחות, המעוררות הצעות מושגיות רבות ומתחרות, אך לא ממילים נדירות, המעוררות מעט תגובות מתחרות. הפקת מילים לא הולמות עשויה לשקף ליקוי בניטור עצמי, המאפשר לבדוק את התאמת התפוקה להקשר החברתי, והיא תואמת את חוסר העכבות ההתנהגותי המוכר בפגיעה מצחית.

הליקוי החמור יותר בפגיעה מצחית שמאלית מאשר בימנית אינו תומך בטענה שגם פגיעה מצחית ימנית פוגעת בשטף הפונמי. ממצאי המיפוי מבוסס האזורים והניתוח לפי מסלולים משחזרים ממצאים קודמים במדגם מצחי קטן יותר, שחזור עצמאי חשוב בתחום שבו השחזורים מעטים והממצאים הסותרים רבים. שיטות אלה ספגו ביקורת, אך מכיוון שהמטרה היא למפות תסמין ליחידה אנטומית גדולה ולא למיקום מדויק, הן עמידות יחסית להטיות מרחביות.

גישה רב-משתנית ברמת הווקסל תדרוש מאות רבות של חולים, ולכן פותחה הגישה הבייסיאנית, המתמקדת באזורים שהמטא-אנליזה מצביעה עליהם. המודלים תומכים בתפקיד חיוני של הקליפה המצחית האמצעית והתחתונה השמאלית, ומראים אינטראקציות עם אזורים אחרים שמיפוי ליניארי אינו יכול לחשוף. ייתכן שההפרדה שדווחה בעבר בין תרומה מצחית לשטף פונמי לתרומה רקתית לשטף סמנטי נובעת מהיעדר מידול של אינטראקציות, ולא ממצעים עצביים נפרדים באמת. ארבעת הניתוחים, שני המיפויים ושני המודלים הבייסיאניים, מצביעים יחד על רשת צדדית שמאלית: אזורים מצחיים מדיאליים התומכים באנרגיזציה, ואזורים מצחיים אמצעיים ותחתונים התומכים בבחירה, בשיתוף עם הקליפה הרקתית השמאלית.

מגבלה חשובה היא השימוש באות אחת בלבד; אותיות נוספות היו מספקות תפוקה רבה יותר ומאפשרות לבחון את המתאמים האנטומיים של המדדים האיכותניים. כמו כן, לא נבחנו לעומק תחומים אחרים שעשויים להשפיע על הביצוע, כמו מהירות עיבוד. המסקנה היא שקבוצה של אזורים מצחיים שמאליים ממוקמים היטב, יחד עם אזורים תת-קורטיקליים ומסלולים מצחיים שמאליים, חיונית להפקת מילים. מאחר שהמדד הקליני המקובל, מספר המילים הכולל, אינו מבחין בין חולים מצחיים לתת-קורטיקליים, מומלץ להוסיף בהערכת תפקודים ניהוליים אחרי פגיעה מוחית מדדים של הפקה לאורך זמן, של מילים נדירות ולא הולמות ושל שגיאות הפרת כללים.

מקור

Cipolotti, L., Xu, T., Harry, B., Mole, J., Lakey, G., Shallice, T., Chan, E., & Nachev, P. (2021). Multi-model mapping of phonemic fluency. Brain Communications, 3(4), Article fcab232.