Byla odhalena oblast mozku, která řídí výšku lidské řeči

Nová studie mozku lokalizuje oblast mozku zodpovědnou za naši schopnost změnit výšku našeho hlasu. Zjištění by mohla pomoci vytvořit přirozeně znějící protetickou hlasovou schránku.

Řeč je složitá a jedinečně lidská schopnost.

Lidé mají hlasovou schránku nebo hrtan, na rozdíl od jiných primátů.

Jako druh můžeme produkovat tekutou řeč, která může vyvolat emoční reakci.

To je pro tento druh obecně dar z nebes, ale je to zátěž pro jednotlivce, kteří mají problémy s hrtanem.

Pro ty, kteří se narodili, že nemohou mluvit, nebo kteří ztratili řeč později v životě, může použití robotického zařízení jen tolik pomoci.

Stephen Hawking a jeho hlasový syntezátor je jedním z nejpozoruhodnějších případů člověka používajícího protetickou hlasovou schránku.

Ale i když fyzik dokázal ve slovníku vyslovit jakékoli slovo, jeho stroj nemohl klást důraz na určitá slova nebo vyvolat dojem, že Hawking kladl otázku, spíše než jednoduše říkat výpověď.

Skupina vědců poznala potenciál zařízení, které by těm, kteří nemají funkční hlasovou schránku, dalo realisticky znějící hlas.

Tým se sídlem na Kalifornské univerzitě v San Francisku zahájil první kroky k takovému objevu určením, která oblast mozku je zodpovědná za řízení výšky tónu v lidské řeči.

Význam hřiště

Rozteč nám umožňuje vyjádřit náladu nebo důraz při mluvení. Vysoké a nízké výšky jsou vytvářeny vibracemi hlasivek. Ty jsou zase řízeny napětím v záhybech, které pochází z protahování svalů, což způsobuje rychlejší vibrace.

Studie, která byla zveřejněna v časopise Buňka, jehož cílem bylo zjistit, které oblasti mozku byly aktivovány, když byly vytvořeny různé výšky tónu. Toho lze dosáhnout pouze studiem mozků lidí, kteří mluví v reálném čase.

Naštěstí je hlavní autor Dr. Edward F. Chang neurochirurg, který pracuje s řadou pacientů s epilepsií. Některé mozky jeho pacientů jsou vybaveny nepatrnými elektrodami, které mohou pomoci určit původ záchvatu.

Pomocí stejné detekční metody, která je známá jako elektrokortikografie, vědci přijali dobrovolníky z této skupiny pacientů s epilepsií.

Všichni byli požádáni, aby zopakovali následující větu: "Nikdy jsem neřekl, že mi ukradla peníze." Účastníkům bylo vždy doporučeno klást důraz na jiné slovo, aby se změnil význam věty (a výška jejich hlasu).

Podrobným studiem mozkové aktivity tým zjistil, že neurony v jedné konkrétní oblasti mozku - hřbetní laryngeální motorická kůra - byly aktivovány, když byla změněna výška tónu. Když se výška hřiště zvýšila, oblast vykazovala větší aktivitu.

Kromě zkoumání aktivity vědci v této oblasti také elektricky stimulovali neurony. To způsobilo, že se svaly hrtanu ohýbaly a u některých pacientů dokonce vyvolaly hlasovou odpověď.

Účastníci také zažili poslech zpět svým vlastním hlasům, což způsobilo reakci ve hřbetní oblasti.

Rozvoj protetiky

Výsledky by mohly vědcům pomoci zjistit, jak se lidskému mozku daří napodobovat hlasy ostatních.

Samozřejmě to nějakým způsobem vysvětlí, jak funguje mozek imitátorů, ale má to větší význam; mohlo by to pomoci vytvořit protetickou hlasovou schránku, která dává pacientům přirozený hlas a umožní jim mluvit realističtěji a méně monotónně.

"Opravdu by se ti líbila protéza, která by nesla emocionální obsah řečníka." Nestačí jen zachytit slova, protože tolik z toho, co komunikujeme, je to, co něco říkáme. “

Hlavní autor Benjamin Dichter

Vědci ještě nedokončili svou práci. Spolu se studiem, jak by bylo možné takovou protézu vyvinout, zkoumají také „reverzní inženýrství“ ovládání výšky tónu mozku.

To znamená pokus předpovědět, které slovo je zdůrazněno pouhým studiem nervové aktivity mozku.

Jedna věc je jasná: o lidském hlasu se toho lze naučit mnohem víc.

none:  rodičovství ucho-nos-krk pohotovostní medicína