Новое исследование пытается выяснить, почему моторная кора иногда синхронизируется с речью, как это делает слуховая кора.
Вы когда-нибудь задумывались, почему трудно понять людей, говорящих очень быстро, и трудно сосредоточиться на людях, говорящих очень медленно? Ученым уже давно известно, что средняя скорость человеческой речи колеблется от одного до 10 слогов в секунду, в среднем около четырех слогов в секунду. Они также знали, что волны нейронной активности в слуховой коре синхронизируются с текущим темпом речи - предполагается, что это помогает мозгу разбивать речь на управляемые куски звука. Как ни странно, нейронная активность в моторной коре, той части мозга, которая движет вашим ртом, чтобы говорить, также может сопровождаться этим. Мы не знаем, почему это происходит. Молчим ли мы, имитируя слова, которые слышим физически? Новое исследование раскрывает, по крайней мере, удивительную причину, по которой моторная кора лишь иногда реагирует на речь.
Быстрый разговор
Четыре слога в секунду - это темп речи, который мы чаще всего слышим и с которым нам удобно. Вы можете попробовать это сами. Прислушайтесь к себе, сказав вслух: «Это правда?» Вы услышите, что эти четыре слога действительно произносятся за секунду. Затем замедлите темп так, чтобы вы произносили только один слог в секунду, и обратите внимание, как странно это звучит - представьте также, как безумно неразборчиво звучало бы, если бы каждую секунду было 20 слогов.
Наша слуховая кора, как полагают, с течением времени приспосабливается или «приучается» синхронизировать себя с речью, и авторы нового исследования Дэвид Поппель и М. Флоренсия Ассанео обнаружили, что темп при которой волны нейронов чаще всего возбуждаются в слуховой коре (а иногда и в моторной коре), когда это делается, равно 4.5 Гц (или 4,5 сильных/слабых цикла в секунду), иногда сопровождаемых аналогичной активностью в моторной коре. Это имеет смысл, учитывая среднюю скорость речи.
Море данных
Поппл говорил о проблеме «эпистемологического бесплодия», с которой нейробиологи собирают данные о том, как активируются нейроны, при отсутствии какой-либо связи с лежащим в основе поведением и психологическими состояниями, которые могут вызывать активность в мозгу. Он скептически относится к тому, что в какой-то момент все эти данные каким-то волшебным образом сольются в понимание сознания, и заявил на собрании Американской ассоциации содействия развитию науки: «Есть оргия данных, но очень мало понимания».
Поппл считает более важным начать с экспериментов, основанных на теориях человеческого поведения или психологии, а затем перейти к отслеживанию того, что может быть связано с нервной активностью. И он не единственный, кто сомневается в безумном стремлении собирать данные. В своей книге «Видение: вычислительное исследование человеческого представления и обработки визуальной информации» Дэвид Марр хорошо выразился: «…пытаться понять восприятие, понимая нейроны, все равно, что пытаться понять полет птицы, понимая только перья. Это невозможно».
Изучение
Итак, когда Ассанео и Поэппл решили исследовать тайну взаимосвязи между слуховой и моторной корой при обработке речи, мозг превращает звуковые волны в смысл, его команда сосредоточилась на том, как различная скорость речи влияет на эти коры. Один из вопросов заключается в том, включает ли слуховая кора каким-то образом моторную кору и синхронизирует ее с помощью какого-то неизвестного соединительного механизма, или они просто сами по себе реагируют на речь - компьютерное моделирование исследователей, кажется, предполагает, что это не так., связанный. Вот почему.
Зная скорость слога в секунду, которая приводит к разборчивой речи, исследователи смогли сразу же сфокусироваться на соответствующей области в данных 160-канальной магнитоэнцефалографии (МЭГ), которые они собрали, когда 17 испытуемых слушали. на цепочки бессмысленных слогов со скоростью от двух до семи в секунду. Сосредоточившись на ожидаемом диапазоне темпа, они обнаружили, что слуховое восприятие остается синхронизированным со скоростью от двух до семи слогов в секунду. Однако моторная кора этого не сделала: как только скорость речи достигла пяти слогов в секунду, активность перестала следовать за ней, по существу выпадая из действия. Исследователи предполагают, что если бы слуховая кора контролировала моторную кору, она оставалась бы увлеченной в том же диапазоне скоростей, что и слуховая кора. Как бы то ни было, кажется, что моторная кора имеет свою собственную похожую, хотя и не идентичную систему синхронизации, отдельную от слуховой коры. Между корой нет никакого скрытого механизма связи.
Поскольку, как отмечает Ассанео, «когда мы воспринимаем понятную речь, активируется более сложная и расширенная мозговая сеть», может случиться так, что при использовании слов, имеющих значение, будут получены разные результаты, а не звучит ерунда. Команда рассматривает это следующим.