Багато захворювань можуть позбавити людину можливості говорити. Однак хворі часто зберігають здатність до внутрішньої мови, вони можуть промовляти про себе слова і пропозиції. Нейробіологам з женевського університету вдалося виявити сигнали мозку, пов’язані з внутрішньою мовою. Надалі ці результати можна буде використовувати для створення інтерфейсів, які допоможуть спілкуватися людям з мовними розладами. Стаття опублікована в журналі nature communications.
Розшифровка усного мовлення по активності нейронів не являє собою дуже складну задачу. Звуки, які вимовляє людина, легко пов’язати з сигналами його мозку, що спостерігаються в конкретний момент часу, і на отриманих даних навчити алгоритм штучного інтелекту. Зовсім не так просто справа йде з внутрішньою мовою. Адже вчені не мають точної інформації про послідовність слів і швидкості їх внутрішнього відтворення. При уявної мови активні області мозку нечисленні, а сигнали нейронів набагато слабкіше, ніж при усному мовленні.
Для того щоб розпізнати їх, дослідники вдалися до методу електрокортикографії, при якому електроди, що фіксують електричну активність нейронів, накладаються прямо на кору головного мозку. Це дозволяє отримати менш галасливі сигнали, ніж при використанні електроенцефалографії( еег), коли електроди розміщені на шкірі голови. Імплантувати електроди в мозок людини можна тільки за медичними показаннями. Тому в дослідженні взяли участь 13 пацієнтів з епілепсією, в мозок яких вже були введені електроди для локалізації епілептогенних зон.
В ході експерименту кожен учасник вимовляв слова вголос, а потім повторював їх, використовуючи тільки внутрішній голос. У цей час вчені спостерігали за електричною активністю нейронів, оцінювали частоту ритмів і визначали активні зони. Високі частоти ритмів мозку (80-150 гц) давали більше інформації при декодуванні усного мовлення, проте виявилися марні при розшифровці внутрішнього діалогу. Для цього краще підійшли, навпаки, низькі частоти. Крім того уявна мова була пов’язана з бета-ритмом (12-18 гц).
За сигналами мозку під час усного мовлення можна було добре розпізнати артикуляцію, вчені спостерігали підвищену активність у відділах мозку, що відповідають за механічне відтворення звуків. При цьому внутрішня мова краще кодувала сприйняття і фонетичні характеристики слів. Обидва типи мови задіяли велику область мозку в лівій півкулі, пов’язану з мовою, обробкою слухової інформації і пам’яттю, особливо її скроневу частину, де знаходиться зона верніке, що відповідає за сприйняття слів і мовних символів. Отримані дані дозволять створити алгоритми для розшифровки внутрішнього мовлення людини по активності нейронів, а в подальшому і мозок-комп’ютерні інтерфейси, які допоможуть комунікувати людям з мовними розладами.
