研究证实,大脑区域的某个部位负责确保人们按照意图说话
一项新的研究表明,大脑顶部折叠表面上有一个叫做背侧中央前回的区域,在人们如何使用声音来控制他们想要的声音听起来起着至关重要的作用。
研究人员说,长期以来,人们一直认为,说话时从自己的声音中寻找线索是流利说话的必要条件演讲.同样被认可的是,每个人都有能力根据这些线索做出近乎即时的适应,比如放慢语速以更好地表达多音节单词,或者提高音量以克服巨大的背景噪音。
由纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员领导的这项新研究集中在大脑的六个子区域大脑因为人们知道,大脑皮层控制着人们如何移动嘴巴、嘴唇和舌头来形成单词,并在处理他们听到自己在说什么时发挥作用。但到目前为止,每个子区域在实时语音反馈中的确切作用仍然不清楚,部分原因是在人们活着和说话时,很难直接进入大脑进行研究。
在期刊上发表公共科学图书馆生物学这项新研究的结果显示,大脑皮层中有三个区域主要负责纠正语言错误,其中包括大脑皮层颞上回而且supramarginal回在美国,只有一个,即背侧中央前回,在言语延迟(意味着反馈错误)最大化时占主导地位。这些短暂的反馈延迟从0毫秒到200毫秒不等,旨在模拟现实生活中的语音含糊。
“我们的研究第一次证实了背侧中央前回在我们说话时保持对语言的控制和确保我们按照我们想要的方式发音方面的关键作用,”该研究的高级研究员、神经科学家阿丁·弗林克博士说。
弗林克说,研究小组计划进一步研究大脑控制语言的反馈机制。特别是,研究小组试图解释,背侧中央前回是否负责产生大脑的初始记忆,即说出的话“应该”是如何发音的,并在“基本信号”转化为形成单词所需的肌肉运动后,注意到这些单词实际上是如何发音的任何错误。
弗林克是纽约大学朗格尼健康中心神经学系的助理教授,他说:“既然我们相信我们已经知道了背侧中央前回在控制语言错误方面的确切作用,那么就有可能将治疗重点放在大脑的这个区域,以治疗口吃和帕金森病等疾病,这两种疾病都涉及大脑中延迟语言处理的问题。”
在这项研究中,研究人员分析了15名癫痫患者大脑中放置的200多个电极的数千份记录,这些电极已经计划接受常规手术,以确定癫痫发作的来源。所有患者大多是30多岁和40多岁的男性和女性,都是在2020年在纽约大学朗格尼分校记录的,该医院也资助了这项研究。
患者自愿在手术间歇期间进行标准化阅读测试,大声说出单词和简短的陈述。所有人都戴着耳机,这样他们说的话就可以被录下来,并在他们说话的时候播放给他们听。
研究人员随后记录了电活动在患者大脑的大部分子区域中,当患者听到自己说话时,这种反馈越来越延迟,以毫秒为单位。开发这种音频反馈测试是为了安全地研究人类大脑如何学习和处理语音。研究人员说,通过在正常语音中引入错误,他们可以比较和对比电信号,以确定大脑不同部分是如何运作和控制语音的。
除了Flinker之外,参与这项研究的其他纽约大学朗格尼研究人员包括:研究首席研究员Muge Ozker博士;研究的共同研究者维尔纳·道尔博士;以及医学博士Orrin Devinsky。