Найдена часть мозга, которая помогает нам произносить слова так, как мы задумали

Хотя может показаться, что мы делаем это, не задумываясь, на самом деле выработка слов в мозгу и их произнесение - невероятно сложный процесс, и ученые только что сделали новое открытие о его ключевой составляющей.

Наш мозг постоянно корректирует наши слова в зависимости от того, что мы слышим, например, когда мы повышаем голос в громкой обстановке. Когда возникают проблемы с этой системой обратной связи, это может привести к таким расстройствам, как заикание, аутизм, болезнь Паркинсона, шизофрения и другие.

Новое исследование позволило определить участок мозга, который следит за правильностью артикуляции наших слов: дорсальная прецентральная извилина. По словам исследователей, эти знания могут помочь в будущем в лечении речевых проблем и нейронных расстройств.

"Наше исследование впервые подтверждает важнейшую роль дорсальной прецентральной извилины в поддержании контроля над речью во время разговора и в обеспечении того, чтобы мы произносили слова так, как хотим", - говорит нейробиолог Адин Флинкер из Нью-Йоркского университета.

Хотя уже было известно, что участок мозга, называемый корой головного мозга, отвечает за управление движениями рта, губ и языка для формирования слов, детали того, как это происходит, еще не были полностью установлены.

В новом исследовании ученые заручились помощью 15 человек с эпилепсией, которым уже была назначена операция по устранению причины их припадков. Эта операция включала в себя установку 200 электродов на их мозг, что делало их полезными для исследования.

Во время запланированных перерывов в операции пациентов просили произносить вслух слова и короткие предложения. Пока они читали, участники могли слышать их слова через наушники.

Во время эксперимента воспроизведение задерживалось на 50 миллисекунд, 100 миллисекунд, 200 миллисекунд или не задерживалось вовсе. Эта техника, отсроченная слуховая обратная связь (DAF), уже несколько десятилетий используется для имитации невнятной речи, чтобы проанализировать, как адаптируется мозг.

В общей сложности были сделаны тысячи записей, что позволило исследователям заметить различия в нейронной активности по мере увеличения задержки, и добровольцы компенсировали ее, замедляя ритм своей речи, как это можно сделать с эхом при видеозвонке.

"На производство человеческой речи сильно влияет слуховая обратная связь, которую она генерирует", - пишут исследователи в своей опубликованной работе. "Когда мы говорим, мы постоянно контролируем нашу речевую продукцию и корректируем вокализацию для поддержания плавности речи".

Обычно к мозгу невозможно получить доступ, когда человек находится в сознании и говорит, поэтому в наших знаниях о том, какая часть мозга отвечает за контроль речи, есть пробелы.

Исследование показало, что верхняя височная извилина и супрамаргинальная извилина участвуют в исправлении ошибок в речи - обе области мозга были связаны с афазией, неспособностью понимать или производить язык.

Однако дорсальная прецентральная извилина была доминирующей по активности, когда вводились задержки, что позволяет предположить, что эта часть мозга стоит за нашим голосовым самоконтролем.

Теперь планируется дальнейшее исследование этих механизмов обратной связи. Одним из потенциальных направлений для изучения является вопрос о том, отвечает ли дорсальная прецентральная извилина за понимание того, как должны звучать произносимые слова, и как произношение может отличаться.

"Теперь, когда мы уверены, что знаем точную роль дорсальной прецентральной извилины в контроле ошибок в речи, возможно, станет возможным направить лечение на эту область мозга при таких состояниях, как заикание и болезнь Паркинсона, которые оба связаны с проблемами задержки обработки речи в мозге", - говорит Флинкер.

Исследование было опубликовано в журнале PLOS Biology.