دانشمندان علوم اعصاب دربارۀ چگونگی کنترل گفتار در نواحی مختلف لوب پیشانی مغز چه می گویند؟

در مطالعه ای که به تازگی در مجلۀ Proceedings of the National Academy of Sciences توسط پژوهشگران علوم اعصاب زیستی در دانشکده پزشکی دانشگاه پیتزبورگ منتشر شده، اصطلاح  «دهان حرکتیmotor mouth» معنای جدیدی یافته است . دکتر Christina M. Cerkevich استادیار عصب شناسی و همکارانش با نقشه برداری دقیق شبکه‌ های عصبی در میمون‌ های مارموست و ماکاک دریافتند که نواحی متعدد در لوب پیشانی مغز، ماهیچه‌ های آوا ساز را کنترل می‌ کنند و می ‌توانند گفتار پیچیده را تولید کنند. نتایج این پژوهش در مقاله ای با عنوان Cortical basis for skilled vocalization  منتشر گردید که در لینک زیر قابل مشاهده است:

https://doi.org/10.1073/pnas.2122345119

محققان  یک ردیاب عصبی (transneuronal tracer) ساخته شده از ویروس هاری را به عضله کریکو تیروئید حنجره میمون ها تزریق کردند. ردیاب سلول‌ های عصبی را آلوده می‌ کند و این خاصیت منحصر به ‌فرد را دارد که از یک نورون به نورون دیگر فقط در سیناپس‌ ها (مکان تعامل نورون ها با یکدیگر) حرکت ‌کند. با این کار آنها توانستند مدار های عصبی را از عضله به مناطقی از قشر مغز که آن را کنترل می کنند ، ردیابی کنند. فرض قدیمی بر این بود که تنها قشر حرکتی اولیه ، با نام مستعار M1 ، مستقیماً بر حنجره یا جعبه ی صدا تاثیر می گذارد. دکتر پیتر ال استریک، محقق اصلی  و پروفسور توماس دتر، رئیس عصب‌ زیست شناسی در دانشگاه پیتزبورگ می گویند : یافته ‌ها - که می‌ تواند درک بهتر اختلالات گفتاری را به دنبال داشته باشد -  این فرض قدیمی را رد می‌ کند. در عوض، چندین ناحیه در قشر مغز شناسایی شده اند که سیگنال ‌هایی را به عضلات حنجره می فرستند و باعث ظرافت آوایی بیشتر در برخی از پستانداران غیر انسان می شوند. استریک که همچنین مدیر علمی مؤسسه مغز دانشگاه پیت است، معتقد است این نوع پردازش موازی در سیم‌ کشی عصبی ما ممکن است برای توانایی‌های مانند سخن گفتن ماهرانه و پیچیده، به اشتراک گذاشتن اطلاعات، درک و بیان کردن احساسات، و روایت کردن و به یاد آوردن داستان‌هایی شرحی به دست دهد. مهارت های گفتاری پیشرفتۀ ما به خاطر مغزهای تکامل یافته تر است ، نه عضلات بهتر. این پژوهشگران، شبکه‌های عصبی مارموست ‌ها و ماکاک ‌ها را مقایسه کردندکه منشأ سیگنال ‌های فرمانی نزولی برای کنترل صداهای میمون هستند. این دو گونه میمون به دلیل تفاوت های چشمگیر در رفتار آوایی آنها انتخاب شدند. نتایج نشان داد که مارموست ها  همانند انسان ها با استفاده از روش‌ هایی مثل رعایت نوبت در صحبت کردن و تغییر صدا، تغییر سرعت و تغییر در آهنگ صدا در هنگام مکالماتشان با یکدیگر، به آسانی با تولید صدا ارتباط برقرار می کنند. اما ماکاک ها عمدتا صداهای ساده، طبیعی و غریزی تولید می‌ کنند.

نتایج این مطالعه نشان داد که علاوه بر  M1، هر دو نوع میمون دارای چندین ناحیۀ دیگر پیش حرکتی در لوب پیشانی بودند که سیگنال های فرمانی نزولی را به عضله کریکو تیروئید می فرستند. اما دو ناحیه پیش‌ حرکتی منبع قابل‌ توجه بزرگ‌ تری برای خروجی نزولی در مارموست ‌ها بودند ، که باعث شد محققان پیشنهاد کنند که مهارت ‌های حرکتی آوایی پیشرفته در مارموست‌ ها تا حدی به دلیل گستردگی سیگنال ‌های عصبی از این نواحی پیش ‌حرکتی است.

استریک می گوید: «این نتیجه این دیدگاه دیرینه را به چالش می‌کشد که پیشرفت در مهارت‌ های حرکتی تولید صدا، عمدتاً به دلیل تغییرات در خروجی  M1  ،  یا همان قشر حرکتی اولیه است ».  وی ادامه می دهد : «به نظر می‌ رسد که مرکز کنترل واحدی وجود ندارد، بلکه چندین مکان‌ پردازش موازی وجود دارند که صداگذاری پیچیده و در نهایت گفتار را امکان ‌پذیر می ‌سازند.» مراحل بعدی تحقیق می تواند شامل بررسی سایر گره ها در شبکه حرکتی آوایی و نیز درک این مسئله باشد که تغییرات در این شبکه چگونه سبب اختلالات کلامی ، از جمله لکنت و گفتار پریشی می‌شود.

لینک دریافت مقاله

منبع

تهیه شده توسط:
کارگروه عصب-روانشناسی زبان
شاخه دانشجویی نقشه برداری مغز ایران
مدیریت ترویج و آموزش
جستجو و ترجمه خبر:
سارا غلامی گوهره، مدرس دانشگاه پیام نور رامسر