При сокращении и повторной сборке записей речи, ученые из Университета Дюка в Дареме, Северная Каролина и Массачусетском технологическом институте в Кембридже определили местонахождение области мозга, который чувствителен к выбору времени речи.Превосходящая височная борозда показала большие реакции на речевые стеганые одеяла, составленные из более длинных сегментов, чем более короткие речевые стеганые одеяла.Речевой выбор времени является критическим элементом разговорного языка и существенным элементом структуры человеческой речи. Чтобы понять речь, мозг требуется, чтобы объединять быстро развивающуюся информацию фонем, слогов и слов.
Фонемы являются самыми короткими, наиболее основными единицами речи и длятся приблизительно 30-60 миллисекунд. Для сравнения слоги берут более длинный 200-300 миллисекунды, и целые слова более длительны все еще.
Чтобы справиться с кровотечением информации, вероятно, что человеческая слуховая система срезает путь, чтобы обработать звуки эффективно.Изучите соавтора Тобиаса Оверата, преподавателя исследования ассистента психологии и нейробиологии в Герцоге, показывает в журнале Nature Neuroscience, что эти короткие пути могут иметь место слуховыми системными кусками выборки информации, подобной в длине к тому из среднего согласного или слога.Overath и сотрудники, включая соответствующего автора Джоша Макдермотта от Массачусетского технологического института (MIT), использовали инновационный алгоритм, чтобы создать новые звуки из пореза и повторно собрали 30 960 кусков миллисекунды иностранных речевых записей.
Авторы именуют эти новые звуки как «речевые стеганые одеяла».Чем короче отрывки речевых стеганых одеял, тем более значительный разрушение было к оригинальной речевой структуре.
Ученые измерили активность нейронов путем игры речевых стеганых одеял, чтобы изучить участников при просмотре их мозгов в машине функциональной магнитно-резонансной томографии (fMRI).Ниже зажимов разрезаны записи немецкой речи, повторно собранные и игравшие участникам просматривающей мозг машины, чтобы учиться, как мозг обрабатывает звуки речи:
Кредит: Тобиас Оверат, Университет ДюкаКоманда рассудила, что мозговые области, вовлеченные в звуковую обработку, покажут большие реакции на речевые стеганые одеяла, составленные из более длинных сегментов.Теория была доказана полуправильной – область мозга, названного превосходящей височной бороздой (STS), стала очень активной во время 480-и стеганых одеял с 960 миллисекундами по сравнению со стегаными одеялами с 30 миллисекундами. Однако Напротив, другие области мозга, вовлеченного в обработку звука, не изменили свою реакцию в результате различий в звуковых стеганых одеялах.
«Это было довольно захватывающе. Мы знали, что были на что-то», комментирует Оверэт, который является также членом Института Герцога Мозговых Наук.Отдел головного мозга STS признан как интеграция слуховой и другой сенсорной информации. Однако никакие предыдущие исследования не показали STS, чтобы быть чувствительными к структурам времени в речи.
STS, устойчивый к тому, чтобы стегать манипуляцию, применил управлять звукамиЧтобы проверить, была ли активация STS из-за структур времени и исключает другие объяснения, исследователи проверили многочисленные звуки контроля, которые они создали, чтобы подражать речи.Из трех синтетических звуков они создали и проверили, первое разделило частоту речи, но испытало недостаток в ее ритмах, второе имело подачу, удаленную из речи и третьих используемых экологических звуков.Каждый из звуков контроля был нарублен или в 30-или в части с 960 миллисекундами и наложил швы назад вместе как стеганые одеяла, прежде, чем играть их участникам.
В отличие от реакции на речевые стеганые одеяла, STS не был чувствителен к стегающей манипуляции, когда это было применено к звукам контроля.Оверэт говорит:«Мы действительно пошли на многое, чтобы быть уверенными, что эффект, который мы видели в STS, происходил из-за определенной для речи обработки и не из-за некоторого другого объяснения, например, подачи в звуке или нем являющийся естественным звуком в противоположность некоторому машинно-генерируемому звуку».Будущее исследование для группы будет учиться, подобна ли реакция STS для иностранной речи, которая фонетически отличается от английского языка, такова как Мандарин или стеганые одеяла знакомой речи, которая понятна и имеет значение.
Команда ожидает, что знакомая речь может привести к более сильной активации на левой стороне мозга, который, как думают, является доминирующим в обработке языка.