Несмотря на то, что в основе человеческого языка лежит работа целого ряда областей коры головного мозга, ученых всегда интересовали глубинные аспекты механизмов, отвечающих за то, как задуманное слово преобразуется в произносимое в процессе речи, когда человек слышит как собеседника, так и самого себя. Из-за очевидных трудностей с прямым доступом к мозгу у живых людей, определить доминирующую роль подразделов в обработке сигналов было проблематично. И вот авторам нового исследования, кажется, удалось выяснить, что играет критическую роль в обратной речевой связи.
2
минуты
Беглость речи во многом зависит от того, что в процессе разговора мы слышим свой собственный голос. Мы можем находить и исправлять ошибки произношения слов в режиме реального времени, замедлять речь, чтобы лучше артикулировать сложные слова, или повышать голос, чтобы перекричать громкий шум.
Такое поведение называется контролем речи по слуховой обратной связи, оно нарушается при различных неврологических расстройствах, от заикания до афазии, то есть отсутствии или расстройстве уже сформировавшейся речи.
Ученые продолжают изучать основные нейронные механизмы контроля речи, хотя у них и возникают сложности в том числе чисто технического характера, потому что пока мы живы и разговариваем, физический доступ к мозгу довольно сложен.
Тем не менее, американские исследователи обнаружили участок мозга, который отвечает за обработку сигнала для воспроизведения задуманного слова.
Эта область пересекает складчатую поверхность верхней части мозга и называется дорсальной прецентральной извилиной. Именно она играет важную роль в том, как люди используют звук своего голоса, чтобы контролировать свою речь.
Эта работа, проведенная исследователями из Медицинской школы Гроссмана при Нью-Йоркском университете, была сосредоточена на шести участках коры головного мозга, поскольку ученым было известно, что именно эти области контролируют движения рта, губ и языка людей для формирования слов и участия в обработке уже произнесенных фраз.
Результаты исследования подтвердили, что три области коры, включая верхнюю височную извилину и супрамаргинальную извилину, в первую очередь участвуют в исправлении ошибок речи. И только одна, дорсальная прецентральная извилина, доминирует, когда задержки в речи, обозначающие ошибки обратной связи, максимальны.
Эти короткие задержки обратной связи варьировались от 0 миллисекунд до более 200 миллисекунд и были разработаны для имитации невнятной речи в реальной жизни.
В эксперименте принимали участие 15 человек (мужчины и женщины в возрасте от 30 до 40 лет) с эпилепсией, которые должны были пройти обычную операцию, чтобы точно определить источник их припадков. Ученые проанализировали тысячи записей с более чем 200 электродов, помещенных в голову каждого из пациентов.
Люди добровольно выполняли стандартные тесты на чтение во время запланированного перерыва в операции, произнося вслух слова и короткие утверждения. Они были в наушниках, чтобы ученые могли записывать и воспроизводить их разговоры. Исследователи зафиксировали электрическую активность в большинстве изучаемых областях мозга, поскольку пациенты слышали, как и что они говорят, но с задержкой на миллисекунды.
Подобные тесты с обратной связью были разработаны для безопасного изучения того, как человеческий мозг запоминает и обрабатывает речь. Ученые утверждают, что намеренно вводя ошибки в обычную речь, они могут затем сравнивать и сопоставлять электрические сигналы, чтобы определить, как разные части мозга функционируют и контролируют речь.
Больше о работе мозга узнайте из специально подобранного материала на МедПортале.
Команда экспертов планирует дальнейшие изучение механизмов обратной связи мозга. В частности, они будут пытаться объяснить, отвечает ли дорсальная прецентральная извилина за создание начальной памяти о том, как «должны» звучать произнесенные слова.
«Теперь, когда мы полагаем, что знаем точную роль дорсальной прецентральной извилины в контроле над ошибками речи, врачи смогут сосредоточить лечение на этой области мозга, например, при заикании или болезни Паркинсона. Потому что эти состояния как раз связаны с проблемами обработки речи в мозгу», — добавил старший исследователь и нейробиолог Адин Флинкер.
