Розкрита область мозку, яка контролює висоту мовлення людини
Нове дослідження мозку визначає область мозку, відповідальну за нашу здатність змінювати висоту голосу. Отримані дані могли б допомогти створити більш природний звуковий протез.
У людей є голосова скринька або гортань, на відміну від будь-якого іншого примата.
Як вид, ми можемо виробляти плавну мову, яка може викликати емоційний відгук.
Це загальна знахідка для виду загалом, але це тягар для людей, які мають проблеми з гортанню.
Тим, хто або народився нездатним розмовляти, або хто втрачає свою мову в подальшому житті, використання роботизованого пристрою може лише настільки допомогти.
Стівен Хокінг та його синтезатор голосу - один із найпомітніших випадків використання людиною протезної голосової скриньки.
Але хоча фізик зміг вимовити будь-яке слово зі словника, його машина не могла робити акцент на певних словах або створювати враження, що Хокінг задає питання, а не просто говорить.
Група дослідників визнала потенціал пристрою, який міг би надати людям без функціонуючої голосової скриньки голос реалістичного звучання.
Команда, що базується в Університеті Каліфорнії, Сан-Франциско, розпочала перші кроки до такого відкриття, визначивши, яка область мозку відповідає за контроль висоти в мові людини.
Важливість висоти тону
Висота звуку дозволяє передавати настрій або акцент під час розмови. Високі та низькі висоти звуку створюються вібрацією голосових зв’язок. Вони, в свою чергу, контролюються напругою в складках, що виникає від згинання м’язів, що спричинює швидшу вібрацію.
Дослідження, яке було опубліковане в журналі Клітинка, метою якого було побачити, які ділянки мозку активувались при створенні різних смол. Це можна було зробити лише вивчивши мозок людей, коли вони говорять в режимі реального часу.
На щастя, старший автор, доктор Едвард Ф. Чанг - нейрохірург, який працює з низкою хворих на епілепсію. Мозок деяких пацієнтів укомплектований незначними електродами, які можуть допомогти визначити причину нападу.
Використовуючи той самий метод виявлення, який відомий як електрокортикографія, вчені завербували добровольців із цієї групи хворих на епілепсію.
Їх усіх попросили повторити таке речення: "Я ніколи не говорив, що вона вкрала мої гроші". Кожного разу учасникам було наказано робити наголос на іншому слові, щоб змінити значення речення (і висоту голосу).
Уважно вивчивши мозкову діяльність, команда виявила, що нейрони в одній конкретній ділянці мозку - моторній корі спинної гортані - активуються при зміні висоти тону. Коли висота тону ставала вищою, площа демонструвала більше активності.
Окрім вивчення активності, дослідники також електрично стимулювали нейрони в цій області. Це спричинило згинання м’язів гортані та навіть спричинило голосову реакцію у деяких пацієнтів.
Учасники також відчували прослуховування власних голосів, що викликало реакцію у спинній ділянці.
Розвиток протезування
Результати можуть допомогти вченим зрозуміти, як людському мозку вдається імітувати голоси інших.
Звичайно, це буде певним чином пояснювати, як працює мозок імітаторів, але це має більше значення; це може допомогти створити протезну голосову скриньку, яка надає пацієнтам природний голос, дозволяючи їм говорити більш реалістично і менш монотонно.
«Ви б дуже хотіли, щоб протез несли емоційний зміст оратора. Недостатньо просто вловити слова, тому що стільки того, що ми спілкуємось, так це те, як ми щось говоримо ".
Ведучий автор Бенджамін Діхтер
Дослідники ще не закінчили свою роботу. Разом з вивченням того, як такий протез може бути розроблений, вони також вивчають «зворотну інженерію» контролю висоти мозку.
Це означає спробувати передбачити, на якому слові робиться наголос, просто вивчаючи нервову діяльність мозку.
Зрозуміло одне: дізнатися про людський голос можна набагато більше.
