Процесс освоения новых иностранных языков или реабилитации после инсульта может опираться на совершенно иные нейронные механизмы, чем считалось ранее. Последние исследования показывают, что области мозга, отвечающие за обработку звуков и физических ощущений, играют доминирующую роль в формировании речевой памяти, затмевая традиционные двигательные центры.
Исследование, проведенное специалистами университета Макгилла (Канажа) и Йельской школы медицины (США), бросает вызов устоявшимся догмам нейробиологии. Полученные результаты могут радикально изменить методики логопедии, а также помочь в проектировании систем речевого синтеза нового поколения и нейрокомпьютерных интерфейсов. Статья об открытии опубликована в журнале PNAS.
На протяжении десятилетий ученые полагали, что запоминание сложных движений губ, языка и голосовых связок координируется исключительно моторными отделами коры, расположенными во фронтальной части мозга. Однако новые эксперименты доказывают, что без активного участия слуховой и соматосенсорной систем закрепить новые речевые навыки физически невозможно.
Для подтверждения своей гипотезы исследователи провели оригинальный эксперимент: они искажали голос участников в режиме реального времени и возвращали его в наушники с небольшой задержкой. Это заставляло людей на ходу подстраивать свою дикцию, запуская интенсивный процесс моторного обучения. Затем ученые применили транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС) для безопасного временного угнетения активности трех целевых зон мозга: слуховой, соматосенсорной и моторной коры.
Эффект оценивался спустя 24 часа. Оказалось, что блокировка моторной коры практически не повлияла на способность участников воспроизводить заученные накануне измененные звуки. В то же время подавление активности слуховой или соматосенсорной коры привело к катастрофическому ухудшению речевой памяти — участники практически полностью забывали усвоенные двигательные паттерны.
Как пояснил соавтор работы Нишант Рао из Йельского университета, мозг запоминает речь не в виде сухих команд для мышц лица, а в виде целевых сенсорных образов — того, как этот звук должен звучать и ощущаться физически. В настоящее время научная группа планирует детально изучить конкретные корковые микроцепи, чтобы создать более эффективные сенсорно-ориентированные программы реабилитации для пациентов, перенесших тяжелые инсульты.
Ранее Наука Mail рассказывала. что нейробиологи раскрыли механизм обработки звука и картинки в мозге.
