Ученые выяснили, как на самом деле мозг обрабатывает человеческую речь

Речь собеседника для нашего мозга — это даже не набор звуков, а серия электрических сигналов, которые принимает первичная слуховая кора. Звуками, слогами и словами они становятся только после того, как передаются для обработки в соседнюю область — верхнюю височную извилину. По крайней мере так считалось до сих пор. Прямых доказательств этой теории не было: отследить, как проходят сигналы между соседними областями в глубине мозга и как они соотносятся с реальной речью — слишком сложно. Только недавно нейрохирурги из Калифорнийского университета в Сан-Франциско придумали, как это сделать. И обнаружили не  доказательство, а опровержение общепринятой теории. Оказалось, что мозг обрабатывает звуки и речь независимо друг от друга. 

В исследовании приняли участие 9 пациентов, которым было назначено хирургическое вмешательство. Им должны были удалить поврежденную часть мозга: одним — из-за рака, другим – из-за эпилепсии. Во время операции на мозге пациент часто остается в сознании и взаимодействует с врачами. Так хирург может отслеживать ход операции и предотвращать ошибки. При этом к открытой области мозга подводят электроды, чтобы выявлять возможные нарушения. У девяти участников исследования во время операции была открыта слуховая кора, благодаря чему ученые смогли вживую проследить, как по ней передаются сигналы.

Исследователи давали пациентам прослушать запись коротких фраз и регистрировали реакцию мозга в области слуховой коры. Предполагалось, что она будет выглядеть как линейная передача сигналов из первичной слуховой коры во вторичную — верхнюю височную долю. Но в реальности картина оказалась сосем другой: вторичная кора обрабатывала звуковые сигналы одновременно с первичной. 

Для подтверждения своих выводов ученые провели второй эксперимент: пока пациенты слушали записанные фразы, на их слуховую кору воздействовали слабым электрическим током, который вызвал у них слуховые галлюцинации в форме шума. Если бы общепринятая теория была верна, такая стимуляция помешала бы восприятию речи. Но пациенты смогли не только расслышать связную речь сквозь вызванный стумуляцией фоновый шум, но и понять ее смысл. Когда ученые попробовали так же воздействовать на верхнюю височную долю, пациенты тоже слышали речь, но уже ничего не понимали: «Как сказал один из пациентов, впечатление было такое, как будто слоги в словах поменяли местами», — отмечает автор исследования, Эдвард Чанг.

Судя по всему, верхняя височная доля может обрабатывать звуковые сигналы независимо от первичной слуховой коры. А значит, человеческая речь для мозга — не просто набор звуков. Дальнейшее исследование этого механизма может помочь пациентам с нарушениями восприятия речи, например, с дислексией.

Также по теме. Опасен ли шум в ушах? Ссылка