Биологи выяснили, как центр речи в мозге кодирует гласные звуки

Центр речи в человеческом мозге "кодирует" гласные звуки при помощи похожей на треугольник совокупности нервных клеток, управляющей положением языка внутри рта при произнесении того или иного звука, заявляют израильские нейрофизиологи. Человек издает гласные звуки, поднимая язык к нёбу и отодвигая его от зубов. Данная особенность человеческой речи позволила лингвистам составить "треугольник гласных", классифицирующий гласные звуки в большинстве языков мира по положению языка во время речи. Треугольник представляет собой карту, на которой отмечается положение языка при произнесении гласных.

Группа биологов выяснила, что человеческий мозг использует этот же треугольник для кодировки гласных звуков, проследив за активностью нервных клеток во фронтальной и теменной коре.

Фрид и его коллеги посетили несколько неврологических клиник в США и набрали 11 добровольцев, страдавших от неизлечимых форм эпилепсии. В мозг таких больных встраивают множество электродов для поиска неправильно работающих нейронов и их последующего удаления хирургическим путем. Между операцией и имплантацией электродов проходит продолжительное время, это позволяет нейрофизиологам привлекать эпилептиков для изучения работы мозга.

Эксперимент проходил следующим образом: ученые заходили в палату к пациенту, включали аудиоплеер, который издавал серию из трех случайных слогов. Затем биологи записывали сигналы, поступающие из нейронов в коре мозга, и просили своих подопечных произнести одиночные гласные или слоги из согласного и гласного звуков. Исследователям удалось получить информацию по активности около 700 нервных клеток во фронтальной и теменной коре и определить их роль в работе центра речи.

Всего 110 из семи сотен изученных клеток мозга были задействованы в формировании гласных звуков. Почти все расположены в верхней височной извилине и в передней поясной коре. Оба этих отдела мозга задействованы в работе центров слуха и речи, а также некоторых других высших нервных функций.

По словам Фрида и его коллег, нервные клетки в этих частях коры были организованы в отдельные группы, каждая из которых отвечала за подготовку к произнесению одного из гласных звуков. В целом, эти нейроны были организованы в подобие двухмерной карты, напоминавшей по своей структуре фонетический "треугольник гласных".

Дальнейшее изучение таких зон поможет создать устройства, считывающие будущие звуки из центра речи и транслирующие во внешний мир. Это поможет вернуть речь инвалидам и парализованным людям, потерявшим способность членораздельно говорить в результате несчастных случаев или болезней.