Odhalená oblasť mozgu, ktorá riadi výšku ľudskej reči
Nová štúdia mozgu lokalizuje oblasť mozgu zodpovednú za našu schopnosť meniť výšku tónu nášho hlasu. Zistenia by mohli pomôcť vytvoriť prirodzenejšie znejúcu protetickú hlasovú schránku.
Ľudia majú hlasovú schránku alebo hrtan, na rozdiel od iných primátov.
Ako druh môžeme produkovať tekutú reč, ktorá môže vyvolať emocionálnu reakciu.
Toto je všeobecne darom pre druh, ale pre jednotlivcov s problémami s hrtanom.
Pre tých, ktorí sa narodia buď neschopní hovoriť, alebo stratia reč neskôr v živote, môže robotické zariadenie iba toľko pomôcť.
Stephen Hawking a jeho hlasový syntetizátor je jedným z najpozoruhodnejších prípadov človeka využívajúceho protetickú hlasovú schránku.
Ale hoci fyzik dokázal rozprávať ľubovoľné slovo v slovníku, jeho prístroj nemohol klásť dôraz na určité slová alebo vzbudiť dojem, že Hawking kladie otázku, a nie iba vysloviť výrok.
Skupina vedcov uznala potenciál zariadenia, ktoré by mohlo dať osobám bez fungujúcej hlasovej skrinky realisticky znejúci hlas.
Tím - založený na Kalifornskej univerzite v San Franciscu - začal prvé kroky k takémuto objavu stanovením toho, ktorá oblasť mozgu je zodpovedná za kontrolu výšky tónu v ľudskej reči.
Dôležitosť výšky tónu
Rozteč nám umožňuje vyjadrovať náladu alebo dôraz pri rozprávaní. Vysoké a nízke výšky tónu vznikajú vibráciou hlasiviek. Tie sú zase riadené napätím v záhyboch, ktoré pochádza z napínania svalov a spôsobuje rýchlejšie vibrácie.
Štúdia, ktorá bola zverejnená v časopise Bunka, ktorých cieľom bolo zistiť, ktoré oblasti mozgu sa aktivovali, keď sa vytvorili rôzne výšky tónu. To sa dalo dosiahnuť iba štúdiom mozgu ľudí, keď hovoria v reálnom čase.
Našťastie je hlavný autor Dr. Edward F. Chang neurochirurg, ktorý pracuje s mnohými pacientmi s epilepsiou. Niektoré z mozgov jeho pacientov sú vybavené nepatrnými elektródami, ktoré pomáhajú určiť pôvod záchvatu.
Vedci pomocou rovnakej detekčnej metódy, ktorá je známa ako elektrokortikografia, prijali dobrovoľníkov z tejto skupiny pacientov s epilepsiou.
Všetci boli požiadaní, aby zopakovali nasledujúcu vetu: „Nikdy som nepovedal, že mi ukradla peniaze.“ Účastníci dostali vždy pokyn, aby kládli dôraz na iné slovo, aby sa zmenil význam vety (a výška hlasu).
Podrobným štúdiom mozgovej aktivity tím zistil, že neuróny v jednej konkrétnej oblasti mozgu - chrbtová laryngeálna motorická kôra - sa aktivovali pri zmene výšky tónu. Keď bolo ihrisko vyššie, oblasť vykazovala väčšiu aktivitu.
Okrem skúmania aktivity výskumníci v tejto oblasti tiež elektricky stimulovali neuróny. To spôsobilo, že sa hrtanové svaly ohli a u niektorých pacientov dokonca vyvolalo hlasovú odpoveď.
Účastníci tiež zažili počúvanie späť svojich vlastných hlasov, čo spôsobilo reakciu v chrbtovej oblasti.
Rozvoj protetiky
Výsledky by mohli pomôcť vedcom zistiť, ako ľudský mozog dokáže napodobňovať hlasy ostatných.
Samozrejme, že to nejakým spôsobom vysvetlí, ako funguje mozog imitátorov, ale má to väčší význam; mohlo by to pomôcť vytvoriť protetickú hlasovú schránku, ktorá dáva pacientom prirodzený hlas a umožní im hovoriť realistickejšie a menej jednotvárne.
"Naozaj by ste chceli ako protetiku niesť emocionálny obsah rečníka." Nestačí iba zachytiť slová, pretože toľko z toho, čo komunikujeme, je to, čo niečo hovoríme. “
Vedúci autor Benjamin Dichter
Vedci zatiaľ svoju prácu nedokončili. Spolu so štúdiom toho, ako by sa dala taká protéza vyvinúť, sa tiež zaoberajú „reverzným inžinierstvom“ riadenia výšky tónu mozgu.
To znamená pokúsiť sa predpovedať, ktoré slovo je zdôraznené, iba štúdiom nervovej aktivity mozgu.
Jedna vec je jasná: o ľudskom hlase sa dá naučiť oveľa viac.
