Slišal, kodiral, razumel

V današnjem jutru prek radijskih valov v vaša ušesa pošiljamo vesti iz sveta znanosti. Zvočno valovanje v obliki ubranega špikerskega glasu nežno vdira v vaša ušesa. Zgoščine in razredčine zraka se v globinah ušesa pretvorijo v živčne dražljaje, ki potujejo do centra za sluh v možganih. Ne da bi se tega zavedali, vsaj do tega trenutka , začnete prepoznavati zloge, besede in stavke, iz katerih, upamo, razbirate pomen. A kaj se medtem dogaja z nevroni v vaših možganih? Na to vprašanje je, na ravni posameznih nevronov, odgovarjala ameriško-belgijska raziskovalna ekipa.

Pri razumevanju govora igra ključno vlogo možgansko področje, imenovano superiorni temporalni girus. To je, povedano preprosto, predel nekje pod temenom lobanje. Sestavljajo ga skupine nevronov, ki so posebej prilagojene za kodiranje fonetičnih značilnosti soglasnikov in samoglasnikov ter intonacijske višine govora. Raziskovalna skupina je obnašanje teh skupin nevronov opazovala ob uporabi znotrajmožganskih elektrod. Študijo raziskovalne skupine od podobnih ločuje dejstvo, da so uporabili na ljudeh nedavno prvič testiran tip elektrod, prek katerih je mogoče spremljati električno aktivnost več posameznih nevronov hkrati.

Znanost / Baltazar odgovarja

Baltazar pri foniatrinji

Zakaj ljudje različno zvenimo?

Katja Škoda

 / 9. 2. 2023

Skupini pacientov in pacientk, ki so bili operirani že zaradi resekcije žarišča epilepsije, so z njihovim privoljenjem sistem elektrod, povedno poimenovan Neuropixels, vsadili v področje superiornega temporalnega girusa. Vsakemu od udeležencev in udeleženk raziskave so predvajali po dvesto stavkov, ki so vključevali širok spekter lastnosti naravnega govora. Sto stavkov je bilo popolnoma unikatnih, medtem ko se jih je od preostalih sto ponavljalo po deset. Ponavljanje stavkov je raziskovalni skupini omogočilo, da je nevronsko aktivnost med poslušanjem stavka primerjala tudi na ravni posameznika. Medtem ko so udeleženci poslušali človeški jezik, je raziskovalna skupina poskušala prisluhniti jeziku nevronov – spremljala je njihovo električno aktivnost.

Celokupno električno aktivnost posameznih nevronov lahko razumemo kot seštevek akcijskih potencialov, ki jih sproži nevron v določenem časovnem obdobju. Akcijski potencial nastane, ko se nevron zaradi okoliških dražljajev vzdraži do te mere, da se sproži val depolarizacije membrane. Ob analizi električne aktivnosti nevronov je raziskovalna skupina ugotovila, da pri vseh opazovanih posameznikih obstajajo posamezni nevroni, ki se odzivajo na specifične značilnosti zvoka.

Znanstvenice in znanstveniki so denimo ločili posamezne nevrone, ki so se izrazito odzivali na tako imenovane zapornike, torej soglasnike, kot so /t/, /d/ ali /k/, od nevronov, ki so se izrazito odzivali na soglasnike, kot so /f/, /h/ ali /s/. Poleg tega so opazili nevrone z jasnimi odzivi na nefonetične signale, recimo nevrone, ki so se aktivirali izključno na začetku stavkov, ne glede na specifične govorne znake. V primerjavi s podobnimi študijami, v katerih so pogosteje zastopani pristopi preučevanja možganske aktivnosti, kot je denimo funkcijska magnetna resonanca, so znanstvenice in znanstveniki z opisanim pristopom lahko neposredno opazovali aktivnost globlje pod površjem možganov.

Nevrone je poslušal Žiga.