Tin tức Vũ trụ TV

Bộ não điều khiển giọng nói như thế nào?

Ngày:
Th3 21, 2020
Tóm lược:

Một mạch thần kinh đặc biệt trong não của dơi điều khiển giọng hát của chúng. Dựa trên nhịp điệu mà mạch dao động, các nhà nghiên cứu có thể dự đoán loại âm thanh mà dơi sắp tạo ra. Những kết quả nghiên cứu này có thể góp phần hiểu rõ hơn về các bệnh ở người mà ngôn ngữ bị suy yếu như hội chứng Parkinson hoặc Tourette.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Hình ảnh cho thấy các tín hiệu thần kinh liên quan đến phát âm khác nhau xảy ra trên vỏ não trước (trái) trước hai loại âm thanh (phải) được phát ra bởi dơi (loài: Carollia Perspicillata). Các âm thanh được hiển thị dưới dạng biểu diễn tần số thời gian được mã hóa màu. Một ví dụ cuộc gọi xã hội được hiển thị ở phía trên bên phải và một ví dụ cuộc gọi định vị bằng tiếng vang ở phía dưới bên phải. Bản quyền: Julio C. Hechavarria, Đại học Goethe Frankfurt
Hình ảnh cho thấy các tín hiệu thần kinh liên quan đến phát âm khác nhau xảy ra trên vỏ não trước (trái) trước hai loại âm thanh (phải) được phát ra bởi dơi (loài: Carollia Perspicillata). Các âm thanh được hiển thị dưới dạng biểu diễn tần số thời gian được mã hóa màu. Một ví dụ cuộc gọi xã hội được hiển thị ở phía trên bên phải và một ví dụ cuộc gọi định vị bằng tiếng vang ở phía dưới bên phải.
Bản quyền: Julio C. Hechavarria, Đại học Goethe Frankfurt

Dơi nổi tiếng với sự điều hướng dựa trên sonar. Họ sử dụng thính giác cực kỳ nhạy cảm của mình để định hướng, phát ra tiếng ồn siêu âm và nhận được hình ảnh về môi trường xung quanh dựa trên tiếng vang. Chẳng hạn, dơi đuôi ngắn của Saba ( Carollia Perspicillata ) tìm thấy các loại trái cây là thực phẩm ưa thích của nó bằng hệ thống định vị bằng tiếng vang này. Đồng thời, dơi cũng sử dụng giọng nói của chúng trong một dải tần số sâu hơn một chút để giao tiếp với các thành viên khác trong loài của chúng. Dơi đuôi ngắn của Saba sử dụng một phạm vi phát âm cho mục đích này mà chỉ được tìm thấy giữa các loài chim biết hót và con người. Giống như con người, chúng tạo ra âm thanh thông qua thanh quản.

Cùng với nhóm của mình, nhà khoa học thần kinh Julio C. Hechavarria từ Viện Sinh học Tế bào và Khoa học Thần kinh tại Đại học Goethe đã điều tra hoạt động của não trước khi phát âm ở loài dơi đuôi ngắn của Saba. Các nhà khoa học đã có thể xác định một nhóm các tế bào thần kinh tạo ra một mạch từ thùy trán đến khối vân trong phần bên trong não. Khi mạch thần kinh này phát ra các tín hiệu nhịp nhàng, con dơi phát ra tiếng kêu khoảng nửa giây sau. Kiểu nhịp điệu dường như quyết định liệu những con dơi sắp thốt ra tiếng vang hay tiếng kêu giao tiếp.

Vì gần như không thể đưa ra dự đoán trong vòng nửa giây, các nhà nghiên cứu Frankfurt đã đào tạo một máy tính để kiểm tra giả thuyết của họ: Máy tính đã phân tích riêng các âm thanh và nhịp điệu thần kinh và cố gắng đưa ra các tiên đoán bằng cách sử dụng các nhịp điệu khác nhau. Kết quả: theo dự đoán của tiếng vang so với tiếng kêu giao tiếp, máy tính đã đúng khoảng 80%. Dự đoán đặc biệt chính xác khi xem xét các tín hiệu từ thùy trán, một khu vực mà ở người có liên quan đến kế hoạch hành động, trong số các chức năng khác.

Các nhà khoa học Frankfurt cho rằng nhịp điệu họ quan sát thấy trong não dơi tương tự như nhịp điệu thần kinh thường được ghi lại từ da đầu người, và kết luận rằng nhịp điệu não có thể liên quan đến việc tạo ra âm thanh ở động vật có vú nói chung.

Julio Hechavarria: “Trong hơn 50 năm, dơi đã phục vụ như một mô hình động vật để nghiên cứu cách não xử lý các kích thích thính giác và cách ngôn ngữ của con người phát triển. Lần đầu tiên, chúng tôi có thể cho thấy các vùng não ở xa giao tiếp với nhau như thế nào Đồng thời, chúng tôi biết rằng mạng lưới não tương ứng bị suy yếu ở những người, ví dụ, nói lắp do bệnh Parkinson hoặc phát ra tiếng ồn không tự nguyện do hội chứng Tourette. Ở loài dơi, chúng ta có thể góp phần hiểu rõ hơn về những căn bệnh này ở người. “


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Goethe Frankfurt . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Kristin Weineck, Francisco García-Rosales, Julio C. Hechavarría. Các dao động thần kinh trong mạng lưới tiền tuyến dự đoán đầu ra giọng nói ở dơi . Sinh học PLOS , 2020; 18 (3): e3000658 DOI: 10.1371 / tạp chí.pbio.3000658

Bài viết liên quan

Bài viết khác