دانشمندان ناحیه‌ای از مغز را شناسایی کرده‌اند که تضمین می‌کند انسان کلماتی را که می‌خواهد، بتواند بیان کند، و این پیشرفت می‌تواند به توسعه درمان‌های مربوط به مشکلات گفتاردرمانی منجر شود.

مطالعه‌ای که هفته پیش در مجله پلاس بیولوژی (PLoS Biology) چاپ شد، عنوان کرد: «این ناحیه که شکنج پیش‌ مرکزی خلفی نام دارد (و از سطح چین خورده بالای مغز رد می‌شود) نقشی اساسی در کمک به انسان بازی می‌کند تا با استفاده از آوای صدای خود، تلفظ کلماتش را کنترل کند.

در این تحقیق جدید که زیر نظر گروهی از دانشکده پزشکی گراسمن دانشگاه نیویورک انجام شد، دانشمندان شش زیرناحیه لایه سطحی مغز (یا قشر مغز) را تحلیل کردند و روشن شد که آن بخش‌ها چگونه حرکت دهان، لب‌ها، و زبان انسان را در بیان کلمات کنترل می‌کنند.

محققان می‌گویند که این ناحیه‌ها را همچنین به این سبب می‌شناسند که به انسان کمک می‌کند تا آن چه خود می‌گوید و می‌شنود، پردازش کند.

این مطالعه خاطرنشان می‌کند که این پردازش (معروف به کنترل واکنش شنیداری گفتار) که مغز از طریق آن پیام‌های بازگشتی از بدن را هنگام صحبت کردن انسان بررسی می‌کند، تحت تاثیر اختلالات نورولوژیکی، از لکنت گرفته تا زبان‌پریشی، مختل می‌شود.

با این حال، نقش دقیق هر یک از زیرناحیه‌های فعال مغز در این پردازش، به دلیل مشکلات فنی در بررسی مستقیم مغز در در زمان جاری (زمانی که انسان زنده است و حرف می‌زند)، نامعلوم باقی مانده است.

«شنیدن صدای خود برای گفتار سلیس مهم است، و امکان می‌دهد که شخص متوجه خطاهای خود شود. موگه اوزکر و آدین فلینکر و دیگران (@MugeOzker @adeenflinker & co) نشان دادند که شکنج پیش‌‌مرکزی خلفی، بخشی از شبکه برون‌قشری است که بر واکنش‌های شنیداری نظارت می‌کند تا گفتاری سلیس تولید شود.

مطالعه جدید، ساز و کار واکنش مغز را برای کنترل گفتار مورد بررسی قرار داده است تا به‌ویژه دریابد که آیا شکنج پیش‌مرکزی خلفی مسئول شکل‌گیری حافظه اولیه مغز برای چگونگی صدایی است که «انتظار داریم» از کلمات بیان شده در‌آید.

همچنین، این مطالعه به بررسی این موضوع می‌پردازد که آیا این ناحیه از مغز در تشخیص اشتباهات هنگام چگونگی بیان واقعی کلمات، نقشی دارد یا نه.

نتیجه این مطالعه این بوده‌ است که در حالی که سه ناحیه قشری در اصل در تصحیح اشتباهات گفتاری دخیل هستند، فقط شکنج پیش‌مرکزی خلفی که هنگام تاخیر در حرف زدن فعال می‌شود (یعنی اشتباهات واکنشی را مشخص می‌کند، به حداکثر می‌رسد.

محققان توضیح داده‌اند که دامنه این تاخیرهای واکنشی، کوتاه (از ۱۰ هزارم ثانیه تا بیش از ۲۰۰ هزارم ثانیه) است و برای این طراحی شده‌اند که ابهامات گفتاری واقعی را تقلید کنند.

ادین فلینکر، نویسنده ارشد این تحقیق و محقق نورولوژی، در بیانیه‌ای گفت: «مطالعه ما برای اولین بار نقش اساسی شکنج پیش‌مرکزی خلفی را در حفظ کنترل گفتار، هنگامی که حرف می‌زنیم، تایید می‌کند و تضمین می‌کند که کلمات را آن طور که می‌خواهیم، تلفظ کنیم.»

«بسیار هیجان‌زده‌‌ایم که مقاله پلاس بیولوژی‌ (@PLoSBiology) ما با مدیریت موگه اوزکر (@MugeOzker) حالا منتشر شده است.»

«با استفاده از ضبط صداهای درون‌جمجمه‌ای، شبکه‌ای از ناحیه‌هایی را نشان می‌دهیم که به ما اجازه می‌دهند در صورت واکنش مغایر، آن را جبران کنیم و سلیس حرف بزنیم.»

دکتر فلینکر گفت: «حال که معتقدیم نقش دقیق شکنج پیش‌مرکزی خلفی را در کنترل خطاهای گفتاری می‌دانیم، شاید بتوانیم روی درمان این ناحیه از مغز در شرایطی مثل گفتار نامفهوم و بیماری پارکینسون تمرکز کنیم که در هر دوی این‌ها، مشکلات مربوط به تاخیر فرآیند گفتاری در مغز پیش می‌آید.»

در این تحقیق دانشمندان هزاران اطلاعات ثبت شده را از بیش از ۲۰۰ الکترودی بررسی کردند که در مغز ۱۵ بیمار صرعی قرار داده شده بود که قرار بود تحت عمل جراحی قرار گیرند تا مرکز تشنج‌ها‌شان مشخص شود.

این تحقیق تاکید می‌کند که بیماران که بیشترشان زنان و مردانی در دهه‌های ۳۰ و ۴۰ سالگی‌شان بودند، در سال ۲۰۲۰ در دانشکده پزشکی لنگون دانشگاه نیویورک (NYU Langone) ثبت شده بودند.

در فاصله برنامه‌ریزی شده در طول جراحی شرکت‌کنندگان در آن پژوهش، از آنان آزمایش خوانش استاندارد گرفتند و خواستند که با صدای بلند کلمات و عبارات کوتاه را بخوانند. در طول آزمایش از هدفون استفاده شد تا بتوانند کلمات‌شان را ضبط کنند و هنگام صحبت کردن، دوباره آن‌ها را برایشان پخش کنند. سپس محققان فعالیت الکتریکی داخل بیشترین زیرناحیه‌های مغز بیماران را، هنگامی که صدای خودشان را در خین حرف زدن می‌شنیدند، ضبط کردند و این فرایند را موقعی که واکنش تاخیر داشت، ظرف یک هزارم ثانیه، تکرار کردند.

دانشمندان می‌گویند با نشان دادن خطاها در گفتار عادی، برای تعیین چگونگی عملکرد بخش‌های مختلف مغز و کنترل گفتار، می‌توانستند سیگنال‌های الکتریکی را با هم مقایسه و مقابله کنند.

در نتیجه‌گیری محققان از آن مطالعه آمده است: «این نتایج نشان می‌دهند که در طول تولید گفتار، شکنج پیش‌مرکزی خلفی نقشی اساسی در پردازش سیگنال‌های اشتباه شنیداری، برای حفظ روانی گفتار بازی می‌کنند.»