Yenilikler

Çalışma, insan beyninde ne söyleyeceğimizi daha biz söylemeden tahmin edebilen nöronları keşfediyor

Massachusetts Genel Hastanesi’nden (MGH) araştırmacılar tarafından yürütülen yeni bir çalışma, gelişmiş beyin kayıt tekniklerini kullanarak, insan beynindeki nöronların, insanların hangi kelimeleri söylemek istedikleri hakkında düşünmelerine ve ardından bunları konuşma yoluyla yüksek sesle üretmelerine olanak sağlamak için nasıl birlikte çalıştığını gösteriyor.

Bu bulgular, ünsüz ve sesli harfler gibi konuşma seslerinin, daha konuşulmadan çok önce beyinde nasıl temsil edildiğine ve dil üretimi sırasında nasıl bir araya getirildiklerine dair ayrıntılı bir harita sağlıyor.

Yayınlanan çalışma, Doğabeyindeki dil üretimini sağlayan nöronlara ilişkin içgörüleri ortaya koyuyor ve bu, konuşma ve dil bozukluklarının anlaşılmasında ve tedavisinde gelişmelere yol açabilir.

Kıdemli yazar Ziv Williams, “Konuşmak genellikle kolay görünse de, beynimiz doğal konuşmanın üretilmesinde pek çok karmaşık bilişsel adımı gerçekleştirir; bunlar arasında söylemek istediğimiz sözcükleri bulmak, artikülasyon hareketlerini planlamak ve amaçladığımız seslendirmeleri üretmek de vardır” diyor. MGH ve Harvard Tıp Fakültesi’nde Nöroşirürji alanında doçent olan Dr.

“Beynimiz bu becerileri şaşırtıcı derecede hızlı bir şekilde (doğal konuşmada saniyede yaklaşık üç kelime) çok az hatayla gerçekleştiriyor. Ancak bu başarıyı tam olarak nasıl başardığımız bir sır olarak kaldı.”

Williams ve meslektaşları, insan beyninin ön bölgesi olan prefrontal korteksteki tek nöronların aktivitelerini kaydetmek için Neuropixels probları adı verilen son teknolojiyi kullandıklarında, dil üretiminde rol oynayan ve konuşma yeteneğinin altında yatan hücreleri belirlediler. konuşmak. Ayrıca beyinde konuşmaya ve dinlemeye adanmış ayrı nöron gruplarının bulunduğunu da buldular.

“Neuropixels problarının insanlarda kullanımına ilk kez MGH’de öncülük edildi. Bu problar dikkat çekicidir; insan saçı genişliğinden daha küçüktürler, ancak aynı zamanda düzinelerce hatta eş zamanlı olarak aktiviteyi kaydedebilen yüzlerce kanala sahiptirler. Yüzlerce bireysel nöron” diyor bu kayıt tekniklerini geliştirmek için MGH ve Harvard Tıp Fakültesi Nöroloji profesörü Sydney Cash, MD, PhD ile birlikte çalışan ve aynı zamanda çalışmanın liderliğine de yardımcı olan Williams. “Dolayısıyla bu sondaların kullanımı, insanlardaki nöronların kolektif olarak nasıl hareket ettiğine ve dil gibi karmaşık insan davranışlarını üretmek için birlikte nasıl çalıştıklarına dair benzeri görülmemiş yeni bilgiler sunabilir.”

Çalışma, beyindeki nöronların, fonem adı verilen basit konuşma seslerinden heceler gibi daha karmaşık dizgilere kadar, konuşulan sözcüklerin oluşturulmasında yer alan en temel unsurlardan bazılarını nasıl temsil ettiğini gösterdi.

Örneğin köpek kelimesinin oluşması için dilin dişlerin arkasındaki sert damağa değmesiyle oluşan “da” ünsüzüne ihtiyaç vardır.

Araştırmacılar, bireysel nöronları kaydederek, belirli nöronların bu fonem yüksek sesle söylenmeden önce aktif hale geldiğini buldu. Diğer nöronlar, ses birimlerinin heceler halinde özel olarak birleştirilmesi gibi kelime yapımının daha karmaşık yönlerini yansıtıyordu.

Araştırmacılar, geliştirdikleri teknolojiyle, bireylerin söyleyeceği konuşma seslerini, bunları telaffuz etmeden önce güvenilir bir şekilde belirlemenin mümkün olduğunu gösterdi.

Başka bir deyişle, bilim adamları kelimeler gerçekten söylenmeden önce hangi ünsüz ve sesli harf kombinasyonunun üretileceğini tahmin edebiliyorlar. Bu yetenek, çeşitli hastalara fayda sağlayabilecek yapay protezler veya sentetik konuşma üretebilen beyin-makine arayüzleri oluşturmak için kullanılabilir.

Araştırmanın ortak yazarlarından Arjun Khanna, “Konuşma ve dil ağlarındaki bozulmalar, felç, travmatik beyin hasarı, tümörler, nörodejeneratif bozukluklar, nörogelişimsel bozukluklar ve daha fazlası dahil olmak üzere çok çeşitli nörolojik bozukluklarda gözlemleniyor” diyor. . “Umudumuz, konuşmayı ve dili mümkün kılan temel sinir devrelerinin daha iyi anlaşılmasının, bu bozuklukların tedavilerinin geliştirilmesine yol açacağıdır.”

Araştırmacılar, insanların söylemek istedikleri kelimeleri nasıl seçtikleri ve beynin, bireyin düşünce ve duygularını başkalarına ileten kelimeleri cümleler halinde nasıl bir araya getirdiğiyle ilgili soruları araştırmalarına olanak tanıyacak daha karmaşık dil süreçlerini inceleyerek çalışmalarını genişletmeyi umuyorlar. .

Diğer yazarlar arasında William Munoz, Young Joon Kim, Yoav Kfir, Angelique C. Paulk, Martina L Mustroph, Jing Cai, Martina L Mustroph, Irene Caprara, Richard Hardstone, Mackenna Mejdell, Domokos Meszena, Abigail Zuckerman ve Jeffrey Schweitzer yer alıyor.

Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından desteklenmiştir.

Kaynak ve İleri Okuma: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/02/240201121734.htm

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu