Звуки речи вызывают сопоставимые нейронные реакции и стимулируют одну и ту же область мозга у людей, макак и морских свинок, сообщает междисциплинарная группа исследователей из Питтсбургского университета в журнале eNeuro. Это открытие может помочь проложить путь к лучшему пониманию и диагностике нарушений слухового восприятия.
Известно, что реакция мозга на звук, называемая частотной реакцией, или FFRS, может быть записана с помощью небольших электродов, помещаемых на кожу головы человека. Они используются врачами для быстрой оценки слуховых способностей ребенка и выявления множества потенциальных речевых и языковых расстройств, таких как дислексия и аутизм. Но у этого метода есть существенный недостаток: ему не хватает специфичности.
“Эти тесты могут только сказать нам, что что-то не так, но мы не знаем, что именно” не так”. – рассказывает соавтор исследования Бхарат Чандрасекаран. – Понимание источника и механизма генерации FFR позволит нам разработать специфические маркеры нарушения речи, которые сыграют важную роль в улучшении клинической диагностики дефицита слуховой обработки”.
FFRS, отображающиеся на электроэнцефалограмме мозга нейротипичного человека как почти точная копия звуковой волны, ее мозг интерпретирует и на которую реагирует, потенциально могут добавить к скринингу слуха новорожденных. Если мозг ребенка дает электрический ответ на звук, воспроизводимый через крошечные наушники, значит, нейронный путь, соединяющий ухо с высокоуровневым центром обработки информации в коре головного мозга, развит и функционирует.
До недавнего времени ученые считали, что FFRS зарождаются глубоко в стволе мозга – внутренних структурах мозга, расположенных близко к основанию черепа, и распространяются наружу, в конечном итоге достигая поверхности мозга и кожи головы.
Объединив электроэнцефалографические записи со скальпа с записями с электродов, расположенных внутри черепа, исследователи из Питта доказали ошибочность давней теории. Они обнаружили, что FFRS генерируются не только в стволе мозга, но и в слуховой коре – области, ответственной за обработку звуков, расположенной около виска, всего в нескольких сантиметрах от поверхности черепа, и что схема генерации FFRS одинакова у млекопитающих.
В ответ на четыре различных тона слога мандарин “и” мозг англоговорящих людей, не знакомых с китайским мандарином, генерировал те же FFRS, что и мозг обезьян макак и морских свинок, которые имеют очень схожий с человеком диапазон слуха и чувствительность.
“Признание сходства между FFRS животных и человека позволит нам более детально изучить нейронную схему обработки звука. – отмечает ведущий автор исследования Найк Гнанатея Гуриндапалли. – Эти исследования проложат путь к изучению новых схем обработки слухового сигнала в типичных и нарушенных слуховых системах, что в конечном итоге может быть использовано для выявления нарушений слуха с помощью простых и эффективных неинвазивных инструментов в клинике”.
