Исследование мозга опровергает давние представления о том, как люди учатся речи
Ученые обнаружили, что сенсорные системы мозга играют гораздо большую роль в обучении речи, чем считалось ранее.
Новые исследования показывают, что обучение новому языку или восстановление речи после травмы в большей степени зависит от сенсорных систем мозга, чем от областей, отвечающих за управление движениями. Результаты исследований, проведенных учеными из Университета Макгилла и Йельской медицинской школы, могут повлиять на будущие теории обучения речи и помочь улучшить распознавание речи и технологии «мозг-речь».
Долгое время ученые считали, что обучение и запоминание движений, связанных с речью, в основном зависят от двигательных областей мозга, контролирующих лицо и рот. Новое исследование оспаривает эту точку зрения, указывая вместо этого на важность слуховых и соматосенсорных областей, которые обрабатывают звук и физические ощущения.
«Сенсомоторная нейронаука традиционно фокусировалась на лобных двигательных областях как на основных движущих силах движения. Это исследование меняет это понимание, показывая, что обучение речи у человека в значительной степени носит сенсорный характер», — сказал Дэвид Остри, профессор психологии в Университете Макгилла.
Полученные результаты также могут послужить основой для разработки технологий, предназначенных для восстановления речи после таких состояний, как инсульт, путем включения сенсорной обработки для улучшения производительности и удобства использования.
Проверка сохранения речи с помощью стимуляции мозга
Чтобы исследовать, как сенсорные области мозга способствуют обучению и сохранению речевых движений, исследователи изменяли речь участников в режиме реального времени и воспроизводили измененные звуки через наушники. Это заставляло участников адаптировать свои речевые паттерны, запуская обучение речевым движениям.
Затем команда использовала транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС), неинвазивный метод стимуляции мозга, чтобы временно нарушить активность в трех областях, связанных с речью: слуховой коре, соматосенсорной коре и моторной коре. Исследователи повторно протестировали участников через 24 часа, чтобы измерить сохранение речи.
Ученые предположили, что вмешательство в область мозга, необходимую для обучения речи, ослабит сохранение речи, в то время как вмешательство в менее важную область окажет незначительное влияние.
Результаты показали, что вмешательство в слуховую или соматосенсорную кору значительно снизило способность участников сохранять недавно усвоенные речевые движения. Однако нарушение работы моторной коры головного мозга не оказало измеримого эффекта.
«Наше исследование ставит под сомнение предположение о том, что новые речевые воспоминания зависят исключительно от изменений в моторных областях мозга. Вместо этого оно подчеркивает важность изменений в слуховых и соматосенсорных областях мозга в формировании процесса обучения речи», — сказал соавтор исследования Нишант Рао, научный сотрудник Йельского университета.
Роль пластичности мозга
Исследование является частью более масштабной работы по пониманию того, как пластичность сенсорных систем мозга поддерживает обучение движениям и память. Оно основывается на более ранних исследованиях движений верхних конечностей, показывающих, что нарушение работы сенсорной коры может препятствовать обучению и сохранению новых движений.
Будущие исследования будут сосредоточены на выявлении мозговых цепей, участвующих в обучении, и тестировании сенсорно-ориентированных методов терапии двигательных расстройств, особенно реабилитации после инсульта.
