揭露人的秘密

在加州大学旧金山分校的一个研究团队发现了言语运动控制的神经基础，复杂的协调活动的微小的大脑区域控制我们的嘴唇，下巴，舌头，喉为我们说话。

爱德华常，医学博士

本周在自然杂志上描述，这一工作对人工语音通信和语音障碍的治疗有潜在的意义。它还揭示了一种能力，这是唯一的人类之间的生物，但知之甚少。

“说是根本是我们作为人类&mdash；几乎所有人都学会说，”资深作者爱德华博士常说，UCSF癫痫中心的神经外科医生和UCSF综合神经科学中心的教员。”但这可能是我们所做的最复杂的运动。”

复杂性来自于事实，说出的话需要协调努力的无数的“发音”声道&mdash；唇、舌、下颌、喉&mdash；但是科学家不知道这些不同的发音器官的运动是大脑精确协调。

了解语音清晰度的作品，常和他的同事们记录电活动直接来自UCSF的三人接受了脑部手术的大脑，并使用该信息来确定“语音感觉运动皮层的空间组织，“控制的嘴唇，舌头，下巴和喉部为一个人所说的。这给了他们一张图，其中一部分的大脑控制的部分声道。

然后他们将一个复杂的新方法被称为“状态空间”的分析观察在语音感觉运动皮层，发挥出别人说话的神经活动的复杂的空间和时间模式。这显示了一个令人惊讶的复杂大脑感觉运动皮层的言语作品。

他们发现，这个大脑皮质区有一个层次和周期性的结构，产生一个分裂的二，如交响乐般的控制在舌头，下巴，喉咙和嘴唇。

“这些属性可能反映皮质策略大大简化流利的语音发音器官的协调复杂，说：”Kristofer Bouchard，在昌实验室的博士后研究员谁是这篇文章的第一作者。

在一个交响乐团依靠所有球员的协调将以同样的方式，殴打或者打击使音乐、演说需要适时的几种不同脑区作用的语音感觉运动皮层内。

癫痫外科手术中的脑图定位

参与研究的患者均在UCSF接受手术治疗重度、无法治愈的癫痫。脑外科手术是阻止癫痫的一种强有力的方法，它有可能完全阻止癫痫发作，它的成功直接关系到一个医疗团队能映射大脑，识别组织负责一个人的癫痫发作和消除他们的准确的。

UCSF综合癫痫中心是一个领导者在运用先进的颅内监测绘制出难以捉摸的癫痫发作引起的脑区。该映射是通过外科手术植入电极阵列在大脑的外表面或大脑的头骨和记录大脑的活动，以查明负责禁用癫痫发作的大脑的部分。几周后，在一次手术中，电极被移除，导致癫痫发作的不健康的脑组织被移除。

这种设置也允许一个难得的机会，问基本的问题，关于如何在人类的大脑如何运作，如它如何控制说话。言语运动控制的神经基础目前尚不清楚因为科学家无法研究言语机制在动物和非侵入性的成像方法由于缺乏解决架动作非常迅速的时间课程的能力，改变在一秒。

但手术脑图谱可以记录神经活动的直接和更快的比其他的非侵入性的方法，显示在几毫秒的顺序上的电活动的变化。

在这项工作之前，大多数科学家都知道这个大脑区域是基于1940年代的研究，这是用电刺激大脑中的单点，引起面部或喉部肌肉的抽搐。这种方法使用焦距刺激，但是，可能永远不会引起有意义的语音。

常和他的同事用一种完全不同的方法来研究在自然语言使用植入电极阵列的大脑活动。从一个英语音节&mdash看病人；像呸，嘀咕。研究人员记录了他们的言语运动皮层内的电活动，并显示了不同的脑模式占不同的元音和辅音在我们的讲话。

“即使我们用英语，我们发现关键的模式观察那些语言学家在全球语言观察&mdash；或许暗示说在所有文化的普遍原则，”。

这篇文章，“语音”人的感觉运动皮层的功能组织是由克里斯托弗E. Bouchard，尼玛mesgarani、基思约翰逊和爱德华F. Chang。它出现在2012年2月20日发行的自然杂志。文章可以在线访问。

这项工作是由美国国立卫生研究院通过授予# r00-ns065120，由酯A和约瑟夫Klingenstein基础# dp2-od00862和# r01-dc012379和。

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