Дыхательная ритмика звука

Александр Гурьянов
(«ХиЖ», 2022, №7)

Стереотипное ритмическое поведение — это не только человеческая речь, но и все издаваемые звуки. Крики, смех, детское гуканье ритмичны в том смысле, что подобно словам состоят из повторяющихся слогов. Также ритмичны песни птиц, крики животных, даже звуки рыб.

Однако клеточные и молекулярные механизмы, лежащие в основе появления разных звуков, неизвестны. Более того, точно не определены даже отвечающие за них группы нейронов. Чтобы засмеяться или крикнуть, нужно за время одного выдоха скоординировать движение сотни различных мышц.

Ученые Калифорнийского университета в Сан-Франциско под руководством доктора медицины и философии Кевина Якле (Kevin Yackle) открыли неизвестный ранее небольшой кластер звуковых нейронов в стволе головного мозга. Он автономен и включен в респираторный генератор ритма, расположенный там же. Кластер передает прямые сигналы в него и мышцы для координации дыхания и криков разного рода.

В опытах ученые изучали крики маленьких мышей, которых отделяли от их матерей. Эти звуки исследователи связывали с определенными мускульными движениями гортани и других мышц, а затем определяли, какие клетки мозга отвечают за эти ритмичные сокращения. Так и была найдена прежде неизвестная нейронная цепь, стволовой кластер, который контролирует дыхание и координирует мышцы.

Работа позволила авторам высказать ряд предположений о том, как мы говорим и учимся. Хорошо установлено, что дети-аутисты в начале своей жизни произносят звуки, отличающиеся от нормы. Некоторые дети просто не могут говорить, другим трудно понимать и воспроизводить определенные тона и ритмы речи. Такие патологии врачи квалифицируют как неспособность говорить.

Однако доктор Якле в свете своих исследований задает вопрос о том, нет ли у аутистов проблем в найденной им новой зоне мозга, контролирующей речь. То есть можно предположить, что ребенок слышит и изучает язык, но система вокализации почему-то не координирует дыхание и движения мышц, производящих звуки.

Доктор считает, что когда мы учимся говорить, то пытаемся либо обходить кластер звуковых нейронов, либо напрямую его контролировать. Патологии узла могут быть вызваны изменением нормальных связей нейронов в нем. Если ученые и медики узнают причину этого, есть надежда, что они смогут изменить подход к обучению аутистов речи.


(Neuron, online 07.01.2022 - полный текст)

123

Разные разности

20.11.2022 17:30:00

Исследователи из Университета Тренто в Италии проанализировали, как хранение в прозрачных бутылках влияет на концентрацию летучих веществ, из которых складывается аромат белого вина.

>>
14.11.2022 15:30:00

…порошок безопасного трехкомпонентного сплава Nd2Fe14B при внесении в горелку дает фонтан длинных искр, каждая из которых со временем становится ярче и порождает пучки новых искр…

…приматологи получили первые свидетельства длительных социальных отношений между шимпанзе и гориллами в дикой природе

…низкие концентрации хлорида цетилпиридиния, входящего в состав некоторых ополаскивателей для рта, уничтожают вирус SARS-CoV-2, разрушая его липидную мембрану


>>
10.11.2022 14:00:00

Можно ли что-то противопоставить засухе и защитить посевы? Неожиданное решение придумали ученые из Института физико-химических исследований в Японии. Они предлагают добавлять в почву этиловый спирт.

>>
08.11.2022 15:30:00

Менделеев считал, что углеводороды образуются в мантии Земли из неорганического углерода и водорода на сверхбольших глубинах. С начала ХХI века в разных лабораториях мира физики проводят эксперименты, подтверждающие эту идею.

>>
02.11.2022 12:00:00

Однажды на мероприятии в Белом доме директор компании Goya Foods хвалебно отозвался о президенте Дональде Трампе, после чего в соцсетях сразу появились призывы объявить этой фирме бойкот. Эту историю, которая описывается научным понятием «политический консьюмеризм», исследовали ученые из Школы прикладной экономики и менеджмента Корнеллского университета.

>>