Вокальные звуки человека — смех, плач и лепет младенцев — обладают тем же ритмическим качеством, что и звуки, издаваемые многими млекопитающими, певчими птицами и даже некоторыми видами рыб. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско обнаружили, что небольшой кластер нейронов в стволе мозга не только регулирует темп, но и координирует вокализацию с дыханием.
«Просто чтобы смеяться или кричать, тело должно координировать около 100 различных мышц в ритмическом паттерне за одно дыхание», — сказал Кевин Якл, доктор медицинских наук, научный сотрудник факультета Сандлера и старший автор исследования, опубликованного в Интернете январь. 7, 2022, в Нейроне . «Мы обнаружили нейроны, которые при включении дают нам эту бессознательную способность».
Общеизвестно, что многие животные, в том числе люди, обладают врожденным контролем над дыханием — вам не нужно использовать для этого свой мозг . Якл и его команда подозревали, что такой же контроль существует и для врожденных вокализаций.
Чтобы подтвердить существование этой мозговой цепи, Якл и его команда изучили звуки, издаваемые мышонками, когда их разлучали с матерями. Плач младенцев имел узнаваемый паттерн, связанный со специфическими мышечными движениями. Затем исследователи определили, какие клетки в стволе мозга отвечают за этот ритм, который оказался ранее неизвестной цепью, которая, по-видимому, контролирует дыхание и координирует работу мышц, необходимых для воспроизведения звуков голоса.
Выявление этой системы позволит ученым задать новые вопросы о том, как мы говорим и почему у некоторых людей возникают проблемы с этим.
Новый взгляд на речевые патологии
«Возможно, когда мы учимся говорить, мы учимся либо обходить эту систему, либо напрямую ее контролировать», — сказал Якл. «Измененная проводка в этой системе генерации шаблонов может вызвать речевые патологии».
Якл и его команда заинтригованы исследованиями, показавшими, что в раннем возрасте дети с аутизмом врожденно производят звуки, отличные от других детей. Некоторые дети с аутизмом либо не могут говорить, либо испытывают трудности с воспроизведением и пониманием тонов и ритмов речи.
Якл и его команда заинтригованы исследованиями, показавшими, что в раннем возрасте дети с аутизмом врожденно производят звуки, отличные от других детей. Некоторые дети с аутизмом либо не могут говорить, либо испытывают трудности с воспроизведением и пониманием тонов и ритмов речи.
Такие речевые патологии часто рассматривают как неспособность научиться говорить, сказал Якл. Он переворачивает эту точку зрения с ног на голову, спрашивая, связаны ли проблемы с речью не столько с обучением, сколько с цепью мозга, контролирующей речь .
«Ребенок может слышать и изучать язык, но если система, которая позволяет ему издавать звуки, каким-то образом отличается, он просто не сможет координировать дыхание и движения, чтобы издавать звуки», — сказал он. «Если мы узнаем, чем эта система отличается, это может изменить то, как мы учим некоторых людей говорить».
