Исследование выявляет новые области мозга, лежащие в основе речи

Новости сегодня - Исследование выявляет новые области мозга, лежащие в основе речи

Представьте себе, что вы видите пушистое четвероногое животное, которое мяукает. Мысленно вы знаете, что это такое, но слово «кошка» застряло на кончике вашего языка.

Это явление, известное как афазия Брока или экспрессивная афазия, является расстройством речи, которое влияет на способность человека говорить или писать. В то время как в настоящее время основным методом лечения является логопед, ученые из Северо-Западного университета работают над другим, возможно, более эффективным методом лечения: с помощью интерфейса мозг-компьютер (BCI) для преобразования сигналов мозга в произносимые слова.

Первым шагом в этом процессе является определение того, из какой части мозга BCI должен производить запись, чтобы расшифровать предполагаемую речь человека.

В настоящее время устройства BCI используются только для людей с параличом вследствие БАС или инсульта в стволе мозга, из-за чего они не могут двигаться или общаться.

У этих пациентов BCI регистрируют сигналы из лобной доли . Но афазия Брока, которая чаще всего поражает людей после инсульта или опухоли мозга, возникает из-за повреждения лобной доли мозга, где обрабатываются речевое производство и части языка. Поэтому, чтобы помочь пациентам с афазией Брока, ученым, вероятно, придется регистрировать сигналы из других областей мозга.

В новом исследовании ученые из Northwestern Medicine впервые идентифицировали определенные области мозга за пределами лобной доли — в височной и теменной коре — которые участвуют в намерении произвести речь. Это открывает дверь к тому, что однажды BCI будет использоваться для лечения афазии Брока.

Исследование «Декодирование речевого намерения из нефронтальных областей коры» было опубликовано 13 февраля в журнале Journal of Neural Engineering.

«Это небольшой, но необходимый шаг», — сказал автор-корреспондент доктор Марк Слуцки, профессор неврологии и нейронауки в Медицинской школе Файнберга Северо-Западного университета.

«Мы показали, что эти нефронтальные области действительно содержат информацию о намерении человека произнести речь, что позволило нам отличить, когда он собирался говорить, от того, когда он не говорил или просто думал о чем-то, что не хотел бы произносить вслух».

Эти первые результаты помогут ученым, когда они в конечном итоге разработают интерфейс BCI для пациентов с афазией Брока, чтобы различать, связана ли речевая информация человека с производством языка или с его восприятием (включая понимание).

«Крайне важно не расшифровывать мысли пользователя, которые не предназначены для произнесения вслух, как по практическим соображениям, так и из-за этических проблем, которые это может повлечь за собой», — сказал Слуцки.

Исследование проводилось на пациентах без нарушения речи.

Хотя целью является работа с пациентами с афазией , в данном исследовании участвовали пациенты, не имевшие речевых нарушений.

Ученые записали электрические сигналы с поверхности коры у девяти пациентов (в Северо-Западной мемориальной больнице) с эпилепсией или опухолями мозга . Электродные решетки либо имплантировались людям с эпилепсией в рамках мониторинга их приступов перед операцией, либо временно помещались на мозг в операционной , пока пациенты с опухолями проходили операцию на бодрствующем мозге и картирование.

Затем пациенты либо читали слова вслух с монитора, либо молчали (состояние покоя), пока исследователи регистрировали сигналы их мозга (это называется электрокортикографией или ЭКоГ).

Следующим шагом в этом исследовании станет расшифровка того, что на самом деле сказали эти пациенты.

Новости партнеров: