Обучение речи оказалось сенсорным, а не моторным процессом

Долгое время считалось, что ключевую роль в обучении речи играют моторные области коры головного мозга — те самые, что отвечают за движение губ, языка и гортани. Однако новое исследование, проведенное специалистами Университета Макгилла (Канада) и Йельской школы медицины (США), опровергает эту точку зрения.

Как проходил эксперимент

Чтобы выяснить, какие именно зоны мозга удерживают речевую память, ученые провели эксперимент с участием добровольцев. Сначала исследователи в реальном времени изменяли голос говорящих людей и возвращали его в наушники в искаженном виде — это заставляло участников на ходу подстраивать артикуляцию, запуская процесс речевого обучения.

Затем ученые применили метод транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС), чтобы на время избирательно подавить активность трех зон коры больших полушарий: слуховой, соматосенсорной (отвечает за осязание и положение органов чувств в пространстве) и моторной. Спустя сутки исследователи проверили, насколько хорошо закрепились новые речевые навыки.

Неожиданные результаты

Оказалось, что когда ТМС отключала слуховую или соматосенсорную кору, люди практически полностью теряли способность воспроизводить измененные звуки, которые они учили накануне. В то же время подавление моторной коры никак не повлияло на долговременную память и удержание новых навыков.

«Классический подход в нейробиологии концентрировался на фронтальных моторных зонах как на ключевых триггерах движения. Наша работа меняет это понимание, наглядно доказывая, что обучение человеческой речи — по своей природе глубоко сенсорный процесс», — объяснил профессор психологии Университета Макгилла Дэвид Остри, один из авторов статьи.

Его коллега из Йельского университета Нишант Рао добавил, что мозг создает новые речевые воспоминания за счет изменений именно в слуховых и соматосенсорных областях.

Глобальный принцип памяти

Интересно, что этот вывод перекликается с прошлыми работами той же научной группы, изучавшей моторику конечностей. Тогда эксперименты с движениями рук и кистей показали схожий результат: когда исследователи искусственно угнетали сенсорные зоны коры, это точно так же мешало испытуемым осваивать и удерживать новые физические навыки. Это указывает на глобальный и универсальный принцип работы механизмов памяти в человеческом мозге.

Ученые планируют использовать обнаруженный механизм пластичности для разработки сенсорных программ реабилитации пациентов с двигательными и речевыми расстройствами, а также для усовершенствования нейроинтерфейсов.