Aivojen alue, joka säätelee ihmisen puheen sävelkorkeutta, paljastuu
Uusi aivotutkimus etsii aivojen alueen, joka on vastuussa kyvystämme muuttaa äänen korkeutta. Tulokset voivat auttaa luomaan luonnollisemmalta kuulostavan proteettisen äänilaatikon.
Ihmisillä on äänilaatikko tai kurkunpää, toisin kuin muilla kädellisillä.
Lajina voimme tuottaa sujuvan puheen, joka voi saada aikaan emotionaalisen reaktion.
Tämä on lajien jumalatar yleensä, mutta se on taakka henkilöille, joilla on ongelmia kurkunpään kanssa.
Robottilaitteen käyttäminen voi auttaa vain niin paljon niille, jotka ovat syntyneet puhekyvyttömiksi tai jotka menettävät puheensa myöhemmin elämässä.
Stephen Hawking ja hänen äänisyntetisaattori ovat yksi merkittävimmistä tapauksista, joissa ihminen käyttää proteesipuhelinta.
Mutta vaikka fyysikko pystyi puhumaan sanaa sanakirjassa, hänen koneensa ei voinut painottaa tiettyjä sanoja tai antaa vaikutelman, että Hawking esitti kysymyksen eikä vain sanonut lausuntoa.
Ryhmä tutkijoita on tunnistanut mahdollisuuden laitteelle, joka voisi antaa realistisesti kuulostavan äänet ilman toimivaa äänilaatikkoa.
Joukkue - Kalifornian yliopistossa San Franciscossa - on aloittanut ensimmäiset askeleet kohti tällaista löytöä määrittämällä, mikä aivojen alue on vastuussa äänen äänenvoimakkuuden säätämisestä.
Sävelkorkeuden merkitys
Pitch antaa meille mahdollisuuden välittää mielialaa tai painotusta puhuessamme. Korkeat ja matalat äänenvoimakkuudet syntyvät äänijohtojen tärinästä. Näitä puolestaan ohjaa taitosten jännitys, joka tulee lihasten taipumisesta aiheuttaen nopeamman tärinän.
Tutkimus, joka julkaistiin lehdessä Solu, jonka tarkoituksena oli nähdä, mitkä aivojen alueet aktivoitiin, kun luotiin eri äänenkorkeuksia. Tämä voidaan tehdä vain tutkimalla ihmisten aivoja heidän puhuessaan reaaliajassa.
Onneksi vanhempi kirjailija tohtori Edward F. Chang on neurokirurgi, joka työskentelee useiden epilepsiapotilaiden kanssa. Jotkut hänen potilaidensa aivoista on varustettu pienillä elektrodeilla, jotka voivat auttaa kohtauksen alkuperän määrittämisessä.
Samaa havaintomenetelmää, joka tunnetaan nimellä elektrokortikografia, tutkijat rekrytoivat vapaaehtoisia tästä epilepsiapotilaiden ryhmästä.
Heitä kaikkia pyydettiin toistamaan seuraava lause: "En koskaan sanonut, että hän varasti rahani." Joka kerta osallistujia kehotettiin painottamaan toista sanaa lauseen merkityksen (ja äänen äänenvoimakkuuden) muuttamiseksi.
Tutkimalla tarkasti aivotoimintaa, ryhmä havaitsi, että yhden tietyn aivojen alueen - selkäisen kurkunpään motorisen aivokuoren - neuronit aktivoitiin, kun äänenkorkeutta muutettiin. Kun sävelkorkeus nousi, alue osoitti enemmän aktiivisuutta.
Aktiivisuuden tutkimisen lisäksi tutkijat stimuloivat sähköisesti myös neuroneja tällä alueella. Tämä sai kurkunpään lihakset taipumaan ja jopa saamaan äänellisen vastauksen joillakin potilailla.
Osallistujat kokivat myös oman äänensä kuuntelemisen, mikä aiheutti vastausta selkäalueella.
Kehittäminen proteesien
Tulokset voivat auttaa tutkijoita selvittämään, kuinka ihmisen aivot onnistuvat matkimaan muiden ääniä.
Tietysti tällä tavalla selitetään miten jäljittelijöiden aivot toimivat, mutta sillä on suurempi merkitys; se voisi auttaa suunnittelemaan proteettisen äänilaatikon, joka antaa potilaille luonnollisen äänen, jolloin he voivat puhua realistisemmin ja vähemmän yksitoikkoisesti.
"Haluat todella proteettin, joka kantaa puhujan emotionaalista sisältöä. Ei riitä pelkästään sanojen sieppaaminen, koska niin suuri osa viestinnästä on se, miten sanomme jotain. "
Pääkirjailija Benjamin Dichter
Tutkijat eivät ole vielä saaneet työnsä päätökseen. Yhdessä tutkimuksen kanssa siitä, kuinka tällainen proteesi voitaisiin kehittää, he tutkivat myös aivojen äänenkorkeuden hallintaa.
Tämä tarkoittaa yritystä ennustaa, mikä sana korostuu, vain tutkimalla aivojen hermostollista toimintaa.
Yksi asia on selvä: ihmisen äänestä on paljon opittavaa.
