Como o cérebro transforma nossas palavras pretendidas em voz de fala

Um novo estudo da UC San Francisco desafia a abordagem tradicional de como os fios do cérebro parecem juntos para criar palavras e orquestra movimentos para pronunciá -las.

Falar é uma das coisas mais complexas que um humano pode fazer. Antes de dizer uma palavra, seu cérebro deve traduzir que você deseja se traduzir em um conjunto totalmente indexado de dezenas de instruções musculares que você usa para falar.

Por mais de um século, os cientistas pensaram em todo esse plano e coordenação – é dito discurso-Motor Sequenciamento -estágrado em uma parte do lobo da Branal chamado área de Broca.

Agora, um novo estudo da UC San Francisco sugere que depende de uma rede muito ampla de neurônios em muitos Área do cérebroA rede está concentrada em uma área chamada giro apresentador médio, ou MPRCG, que os cientistas pensam que só podem controlar a laringe, uma parte do caminho vocal que nos ajuda a fazer sons altos ou baixos.

“Acontece que essa parte do cérebro tem um papel muito interessante e importante”, disse Edward Chang, MD, presidente da neurocirurgia e autor sênior do estudo. “Ele combina a voz do discurso para criar palavras, o que é importante para poder pronunciá -las”.

Estudo, que aparece Natureza comportamento humanoAs novas maneiras de ver os distúrbios da fala podem inspirar, ajudar no desenvolvimento de dispositivos que permitem que os criminosos se comuniquem e ajudem a preservar a capacidade de um paciente de falar após a cirurgia cerebral.

Além da área de Broca

Acredita -se que a região do Broca, nomeada fisiologista Pierre Paul Broka, que a descobriu em 1860, é para lidar com a maior parte do nosso processamento de idiomas. Envolve ambos que o idioma que ouvimos ou lemos e produzimos palavras que pretendemos dizer.

Mas há vários anos, Chang, que é membro do Instituto de Neurociência da UCSF VEAL e descobriu a pergunta há mais de uma década, como o cérebro produz um discurso, começou a duvidar que incluísse áreas além de Broca.

Em um raro Estudo de casoEle percebeu que quando um paciente foi removido de seu MPRCG, ele desenvolveu a epaxia do discurso, uma situação em que as pessoas sabem o que querem dizer, mas lutam para coordenar os movimentos necessários para dizer claramente. A mesma situação não era a mesma que resultado de uma cirurgia igual no campo de Broca.

Chang e então estudante de pós -graduação JC Liu, Ph.D. Enquanto se desenvolveu, a atividade relacionada ao esquema de fala também foi observada durante o desenvolvimento Uma ferramenta para permitir que pessoas com paralisia se comuniquemAssim,

Para examinar o que estava acontecendo, Chang, Liu e Postdorl Scholar Lyngyun Zhao, PhD, PhD, trabalharam com 14 voluntários submetidos a cirurgia cerebral como parte de seu tratamento para epilepsia. Cada paciente tinha uma fina malha de eletrodos colocados na superfície do cérebro, o que poderia registrar os sinais do cérebro que ocorreram pouco antes de ele falar suas palavras.

Neurocirurgiões como Chang usam regularmente esses eletrodos para ajudá -los a mapear onde o cérebro do paciente está sendo apreendido. Se houver áreas de fala próximas, o cirurgião também mapeará essas pessoas para evitar danificá -las durante a cirurgia.

Liu e Zhou foram capazes de Piggiback sobre a tecnologia, para ver o que estava acontecendo no MPRCG enquanto conversava com os pacientes.

Ele mostrou os voluntários em uma tela para mostrar os conjuntos de sílabas e palavras e depois pediu que eles fizessem os sons altos. Alguns conjuntos eram sílabas repetidas simples, como “ba-b-b-b-b”, enquanto outros consistiam em sequências mais complexas, como “baa-da-ga”, que contêm diferentes tipos de sons.

Os pesquisadores notaram que, quando deram aos participantes uma sequência mais complexa, o MPRCG era mais ativo, pois os participantes foram simplificados. A equipe também descobriu que o aumento da atividade nessa área havia previsto quanto tempo os participantes começariam a falar depois de ler as palavras.

“Olhando para essa combinação – planejar sequências mais complexas e depois indicar os músculos para fazer o plano de entrar em ação – nos diz que, embora o MPRCG esteja fora da área de Broka, é importante para orquestrar como falamos”, disse Liu.

Adicione à intenção de ação

A equipe usou eletrodos para estimular o MPRCG em cinco participantes do estudo, enquanto foram pronunciados por sequências definidas de sílabas.

Se as seqüências fossem bastante simples, os participantes não tiveram problemas. Mas quando receberam sequências mais complexas, devido à emoção, os participantes se assemelham ao discurso observado em seu estudo de caso com a appáxia de Chang.

Isso acrescenta mais evidências de que o MPRCG é central para coordenar muitos sons diferentes de fala e atua como uma ponte que deseja contar a uma pessoa com tarefas necessárias para dizer isso.

Liu disse: “Está desempenhando esse papel importante, considerado pertencente ao campo de Broca, mas não havia um ajuste suficiente lá”. “Isso nos indica em uma nova direção de pesquisa, onde nos levará a um novo entendimento de como aprender como o MPRCG se faz”.