Научниците открија дека гирусот на Хешл, дел од мозокот за кој претходно се мислеше дека е одговорен исклучиво за раната обработка на звукот, всушност игра клучна улога во препознавањето на значењето преку тонот на говорот или прозодијата. Ова откритие го менува сегашното разбирање за тоа како мозокот го обработува говорот, покажувајќи дека суптилните варијации во тонот се декодираат како различни лингвистички сигнали многу порано отколку што се мислеше претходно, вести за „Неуросаенс њуз“ (Neuroscience news).

Истражувачите ја следеле активноста на мозокот кај пациенти со епилепсија на кои им биле вградени електроди длабоко во мозокот и откриле дека гирусот на Хешл ги кодира тоновите на нагласоците независно од звукот на зборот. Тоа значи дека мозокот не само што го препознава тонот на говорот, туку веднаш го користи за да го протолкува значењето, дури и пред да ги обработи конкретните зборови.

Ова истражување, објавено на 3 март 2025 година, во престижното списание „Нејчр комуникејшнс“ (Nature Communications), би можело да има значително влијание врз говорната терапија, развојот на вештачката интелигенција за препознавање глас и разбирањето на јазичните нарушувања.

Познатата изрека „Не е тоа што кажуваш, туку како го кажуваш“ сега добива научна потврда. Кога зборуваме, често користиме промени во тонот за да ја нагласиме важноста, емоциите или значењето на реченицата. На пример, реченицата „Навистина?“, мМоже да се изрази како прашање, израз на неверување или ироничен коментар – се зависи од тонот.

Досега се сметаше дека овие аспекти на говорот подоцна се обработуваат во говорните центри на мозокот, првенствено во горниот темпорален гирус, кој е познат по својата улога во препознавањето на јазикот. Сепак, новото истражување покажува дека мозокот ја препознава прозодијата и ја користи за толкување на значењето многу порано отколку што се мислеше.

„Овие наоди го редефинираат нашето разбирање за архитектурата на перцепцијата на говорот“, рекол Бхарат Чандрасекаран, професор и претседател на Одделот за комуникациски науки и нарушувања на Универзитетот Нортвестерн, кој беше еден од водечките истражувачи во студијата.

„Со децении проучуваме како мозокот го апстрахира говорот, но ова е прва студија која истражува како мозокот обработува суптилни варијации во тонот што носат значење“, рекол авторот на студијата.

Истражувањето е спроведено на 11 адолесцентни пациенти со тешка епилепсија, на кои за време на третманот им биле вградени електроди директно во мозочните региони клучни за обработка на говорот. Овој метод на снимање на мозочната активност им овозможи на истражувачите прецизно да следат како мозокот реагира на говорот во реално време.

„Вообичаено, истражувањата во областа на комуникацијата и лингвистиката се потпираат на неинвазивни методи за снимање на мозочната активност, кои се достапни, но не се прецизни. Нашата соработка меѓу неврохирурзите и невроистражувачите ни овозможи да собираме висококвалитетни податоци за мозочната активност што не можевме да ги добиеме поинаку“, објаснил Тејлор Абел, шеф на детска неврохирургија на Универзитетот во Питсбург.

За да проучат како мозокот ја толкува мелодијата на говорот, пациентите ја слушале аудио книгата „Алиса во земјата на чудата“, додека научниците ја мереле активноста на мозокот во повеќе мозочни региони.

Податоците добиени од интрацеребралните снимки на мозочната активност покажаа дека гирусот на Хешл не само што ги препознава промените во висината, туку и ги толкува како посебни јазични единици, одвоени од звуците на зборовите.

„Нашата студија ги оспорува долгогодишните претпоставки за тоа како и каде мозокот ја препознава природната мелодија на говорот, оние суптилни промени во тонот што помагаат да се пренесе значењето и намерата“, рекол Најк Гнанатаја од Универзитетот во Висконсин-Медисон.

Научниците исто така открија дека, иако тонот на гласот се менува секогаш кога зборуваме, мозокот постојано ги препознава и ги користи како сигурни сигнали за разбирање на говорот.

Она што е особено интересно е дека слични експерименти спроведени врз примати не го покажале истиот ефект. Нивниот мозок можел да ги препознае промените во тонот, но не ги апстрахирал како различни лингвистички сигнали, потврдувајќи дека човечката способност да ја разбере прозодијата е единствена.

Разбирањето како мозокот ја обработува прозодијата може да има големи практични примени, како што е напредокот во говорната терапија, каде што новите сознанија би можеле да ги подобрат терапии за луѓе со нарушувања на говорот, вклучувајќи аутизам, диспрозодија по мозочен удар и дислексија. Имено, и системите за препознавање глас со вештачка интелигенција би можеле подобро да го разберат човечкиот говор доколку научат да обработуваат тон и акценти како што тоа го прави човечкиот мозок, и на крајот да имаат подлабоко разбирање за човечката комуникација, бидејќи оваа студија дополнително нагласува колку е уникатен човечкиот јазик.

Откритието дека мозокот го декодира тонот на говорот како значајна информација пред да го обработи значењето на зборовите го менува моменталното разбирање на перцепцијата на говорот. Гирусот на Хешл, за кој претходно се мислеше дека само обработува звук, всушност игра клучна улога во толкувањето на значењето преку прозодија.

Ова истражување не само што придонесува за фундаменталното разбирање на јазикот и мозокот, туку и ја отвора вратата за нови терапии, понапредни системи за вештачка интелигенција и подобро разбирање на човечката комуникација.