Ученые впервые смогли отследить слаженную и очень сложную работу каждого нейрона в мозге человека, которая обеспечивает нам возможность произносить слова, сообщает Гарвардский университет (США).
Чтобы зафиксировать, что именно происходит во время разговора, исследователи из Массачусетской больницы общего профиля (филиал университета) использовали передовую технологию — нейропиксельные зонды. Эти устройства меньше ширины человеческого волоса, но при этом имеют сотни каналов, которые способны одновременно регистрировать активность десятков или даже сотен отдельных нейронов.
Миниатюрные устройства записали процессы в префронтальной коре участников исследования. Удалось идентифицировать клетки, которые, предположительно, и дают нам возможность говорить. При этом стало понятно, что за говорение и слушание отвечают разные группы нейронов.
Более того, у клеток мозга, отвечающих за процесс речи, очень много узких специализаций. Даже произнесение отдельных звуков разбито на несколько этапов: определенные нейроны активируются при формировании будущего высказывания, другие отвечают за сборку звуков в слоги, иные группы — за планирование и осуществление движений для разных элементов артикуляционного аппарата.
«Это только кажется, что говорить легко. Наш мозг выполняет множество сложных когнитивных шагов, включая придумывание слов, которые мы хотим сказать, планирование артикуляционных движений и воспроизведение предполагаемых вокализаций. Наш мозг выполняет эти действия на удивление быстро — примерно три слова в секунду при естественной речи — с удивительно небольшим количеством ошибок», — говорит доцент нейрохирургии Зив Уильямс.
Фактически, нейроны в мозге начинают работу еще до того, как вы произнесли что-то. Поняв это, ученые буквально начали читать мысли.
«Можно надежно определить звуки речи, которые люди будут произносить, прежде чем они их произнесут. Другими словами, ученые могут предсказать, какая комбинация согласных и гласных будет озвучена», — пояснили в университете.
Такая «телепатия» может стать ключом к созданию протезов или других устройств, управляемых силой мысли. Это будет спасением для людей, которые не могут говорить или двигаться из-за старческих заболеваний, инсульта, травм или по иным причинам. Более того, результаты работы помогут лучше понимать и лечить расстройства, связанные с речью и языком, — и может быть, вернуть возможность говорить пациентам, которые пока считаются безнадежными.
На следующем этапе исследований планируется изучить более сложные языковые процессы, чтобы понять как люди подбирают слова, которые они собираются сказать, и как мозг собирает слова в предложения, которые передают мысли и чувства людей.
Нейрофизиологи: мозг людей, говорящих на разных языках, действительно устроен по-разному
Компания Илона Маска вживила нейроимплант для «телепатии» человеку
Новые очки с искусственным интеллектом умеют читать по губам