Учёные уже знали, в которых областях мозга происходит интерпретация речевых звуков. Но о тонкостях самого процесса обработки речи до реального момента было понятно мало. Команда исследователей докладывает, что мозг не реагирует на отдельные сегменты звуков, известные как фонемы (к примеру, на звук б в слове «бой»), но заместо этого способен распознавать простые языковые элементы.
Для хоть какого человека осознание дискуссий остальных людей − само собой разумеющийся процесс, и не достаточно кто думает, что для мозга разбирать поток чужих слов - настоящее испытание. Речь представляет собой сложные и переменные звуковые сигналы, и наша способность одномоментно разбить этот сигнал на отдельные фонемы, а потом собрать их воедино в слова, предложения и осознать смысл, поистине феноменальна.
Исследование было сосредоточено на восприятии обычных для английского человека предложений, содержащих огромную часть фонем британского языка.
Для того чтоб зафиксировать чрезвычайно скорые конфигурации в мозговой деятельности, задействованные в обработке чужой речи, учёные получали данные из нейронных записывающих устройств, которые были расположены конкретно на поверхности мозга 6 пациентов во время хирургического исцеления эпилепсии.
Добровольцам пришлось прослушать 500 неповторимых предложений, произнесённых 400 разными людьми. В это время исследователи фиксировали активность той области коры мозга, что именуется верхней височной извилиной (либо областью Вернике). Прошлые научные работы проявили, что конкретно она играет главную роль в восприятии речевой инфы. Предложения, которые приходилось слушать испытуемым, содержали несколько примеров каждого звука британской речи.
Почти все исследователи подразумевали, что клеточки области Вернике будут реагировать на фонемы. Но, как оказывается, заместо этого они реагируют на простые акустические единицы, генерируемые вокальным трактом человека.
«Когда мы слышим чью-то речь [разные звуки], 'загораются' разные области мозга, - комментирует один из создателей работы Нима Месгарани (Nima Mesgarani). - На самом деле, мы слышим поток разных частей речи».
Оказалось, что маленькие группы нейронов чрезвычайно избирательно реагируют на различные типы звуков, создающиеся при перемещении губ, языка либо голосовых связок. Одни «узнают» взрывные согласные - п, т, к, б, г (губки и язык препятствуют движению воздуха, вырывающегося из лёгких), остальные - фрикативные согласные, такие как с, з и в (они только отчасти заслоняют дыхательные пути, создавая трение воздуха). Также по-разному отдельные группы нейронов реагировали на гласные заднего ряда и гласные переднего ряда вкупе с полугласными согласными.
«Изучив все звуки британской речи, мы нашли, что мозг имеет системную компанию для главных звуковых единиц. Мы преобразуем звуки в значения, фонемы в слова, а слова - в смысл, - подводит итоги ведущий создатель работы Эдвард Чан (Edward F. Chang). - Это похоже на структурирование частей повторяющейся таблицы».
По мнению профессионалов, это исследование поможет не только лишь лучше осознать расстройства восприятия речи, да и, может быть, в один прекрасный момент дозволит создать устройства, отвечающие за «искусственный слух». К примеру, при дислексии нездоровой не в состоянии соотнести печатные слова со звуками речи. Его мозг уже не поменять, но посодействовать ему преодолеть трудности врачи когда-нибудь будут в состоянии.
Научная статья Чана и его коллег была размещена в журнальчике Science.