Активность слуховой коры, когда мы говорим и слушаем, усиливается в одних областях мозга и приглушается в других. На этом изображении черная линия представляет собой отключение звука, когда мы говорим. (С любезного разрешения Адин Флинкер)
(PhysOrg.com) – Как и кнопка отключения звука на пульте дистанционного управления телевизора, наш мозг отфильтровывает нежелательный шум, чтобы мы могли сосредоточиться на том, что слушаем. Но когда мы следим за нашей собственной речью, новое исследование мозга из Калифорнийского университета в Беркли показывает, что вместо одной кнопки отключения звука у нас есть сеть настроек громкости, которые могут выборочно отключать и усиливать звуки, которые мы издаем и слышим.
Нейробиологи из Калифорнийского университета в Беркли, UCSF и Университета Джона Хопкинса отслеживали электрические сигналы, исходящие от мозга госпитализированных пациентов с эпилепсией. Они обнаружили, что нейроны в одной части слухового аппарата пациентов были затемнены, когда они говорили, в то время как нейроны в других частях загорались.
Их выводы, опубликованные сегодня (дек. 8, 2010) в Journal of Neuroscience, предлагайте новые подсказки о том, как мы слышим себя, несмотря на шум окружающей среды, и отслеживаем, что мы говорим. Предыдущие исследования показали избирательную слуховую систему у обезьян, которая может усиливать их самопроизвольные сигналы о спаривании, еде и опасности, но до этого последнего исследования было неясно, как устроена слуховая система человека.
"Раньше мы думали, что слуховая система человека в основном подавляется во время речи, но мы обнаружили тесно связанные участки коры с очень разной чувствительностью к нашей собственной речи, которые рисуют более сложную картину," сказал Адин Флинкер, докторант нейробиологии Калифорнийского университета в Беркли и ведущий автор исследования.
"Мы нашли доказательства того, что миллионы нейронов срабатывают вместе каждый раз, когда вы слышите звук, рядом с миллионами нейронов, игнорирующих внешние звуки, но срабатывающих вместе каждый раз, когда вы говорите," Флинкер добавлен. "Такая мозаика ответов может сыграть важную роль в том, как мы можем отличить нашу собственную речь от речи других."
Хотя в исследовании конкретно не говорится о том, почему людям необходимо так внимательно следить за своей речью, Флинкер предполагает, что, помимо прочего, отслеживание собственной речи важно для языкового развития, отслеживания того, что мы говорим, и адаптации к различным шумовым условиям.
"Будь то изучение нового языка или общение с друзьями в шумном баре, нам необходимо слышать, что мы говорим, и динамически изменять нашу речь в соответствии с нашими потребностями и окружающей средой," Флинкер сказал.
Он отметил, что людям с шизофренией трудно отличить свои собственные внутренние голоса от голосов других, предполагая, что им может не хватать этого избирательного слухового механизма. По его словам, полученные данные могут быть полезны для лучшего понимания некоторых аспектов слуховых галлюцинаций.
Более того, с обнаружением подобластей клеток мозга, каждая из которых выполняет свою работу по регулированию громкости ?? и расположен всего в нескольких миллиметрах друг от друга ?? результаты открывают путь к более подробному картированию слуховой коры для руководства операциями на головном мозге.
Помимо Флинкера, авторами исследования являются Роберт Найт, директор Института неврологии Хелен Уиллс в Калифорнийском университете в Беркли; нейрохирурги Эдвард Чанг, Николас Барбаро и невролог Хайди Кирш из Калифорнийского университета в Сан-Франциско; и Натан Кроун, невролог из Университета Джона Хопкинса в Мэриленде.
Слуховая кора – это область височной доли мозга, отвечающая за звук. При слухе человеческое ухо преобразует вибрации в электрические сигналы, которые отправляются на ретрансляционные станции в слуховой коре головного мозга, где они уточняются и обрабатываются. Язык в основном обрабатывается в левом полушарии мозга.
В ходе исследования исследователи изучали электрическую активность в здоровой мозговой ткани пациентов, лечившихся от судорог. Пациенты вызвались помочь в эксперименте во время перерывов в лечении, так как электроды уже были имплантированы над их слуховой корой, чтобы отслеживать фокусы их припадков.
Исследователи проинструктировали пациентов выполнять такие задачи, как повторение слов и гласных, которые они слышали, и записали действия. Сравнивая активность электрических сигналов, излучаемых во время разговора и слуха, они обнаружили, что некоторые области слуховой коры демонстрируют меньшую активность во время речи, в то время как другие показывают такие же или более высокие уровни.
"Это показывает, что наш мозг обладает сложной чувствительностью к нашей собственной речи, которая помогает нам различать наши вокализации и голоса других, и гарантирует, что то, что мы говорим, на самом деле то, что мы хотели сказать," Флинкер сказал.