נוירונים בודדים ידעו לזהות לדוגמה מתי אנחנו עומדים לגעת עם הלשון בחיך כדי להגיד את האות D * הדבר יאפשר פיתוח תותבים לסובלים מבעיות דיבור
חוקרים מבית החולים הכללי של מסצ’וסטס (MGH) השתמשו בשיטות הקלטה מתקדמות של המוח כדי לחשוף את תבנית שיתוף הפעולה של נוירונים במוח האנושי, מה שמאפשר לאנשים לעצב את מחשבותיהם למילים ולהביען בקול. המחקר, שפורסם בכתב העת Nature, מציע הצצה לתהליך היצירה וההבעה המילולית של מחשבות, חושף את התכנון המוקדם של צלילי הדיבור לפני שהם נאמרים.
החוקרים השתמשו במכשירים מתקדמים ביותר הנקראים נוירו-פיקסלים Neuropixels, אשר מסוגלים להקליט את פעילותם של נוירונים בודדים בקורטקס הפרה-חזיתי, אזור קדמי במוח האנושי. הם זיהו תאים המעורבים בייצור השפה ושעשויים להיות הבסיס ליכולת לדבר. נמצאו קבוצות נפרדות של נוירונים במוח המוקדשות לדיבור ולהאזנה.
השימוש בנוירו-פיקסלים, שבוצע בפעם הראשונה ב-MGH, מאפשר הצצה חסרת תקדים לאופן פעולתם המשותפת של נוירונים באדם ואיך הם פועלים יחד לייצור התנהגויות אנושיות מורכבות כמו השפה.
המחקר הראה איך נוירונים במוח מייצגים חלק מהאלמנטים הבסיסיים המעורבים בבניית מילים מדוברות – מצלילי דיבור פשוטים הנקראים פונמים ועד להרכבתם למיתרים מורכבים יותר כמו הברות. לדוגמה, העיצור “דה”, המיוצר על ידי נגיעת הלשון בחיך, נחוץ לייצור המילה dog (כלב). על ידי הקלטת נוירונים בודדים, החוקרים מצאו כי נוירונים מסוימים הופכים לפעילים לפני שהפונם הזה נאמר בקול רם. נוירונים אחרים השתקפו בהיבטים מורכבים יותר של בניית מילים, כמו הרכבה ספציפית של פונמים להברות.
בעזרת הטכנולוגיה שלהם, החוקרים הדגימו כי ניתן לקבוע באופן אמין את צלילי הדיבור שאנשים יאמרו לפני שהם מבטאים אותם. במילים אחרות, המדענים יכולים לחזות איזו שילוב של עיצורים ותנועות ייוצרו לפני שהמילים נאמרות בפועל. יכולת זו יכולה להינצל לבניית תותבי מוח מלאכותיים או ממשקי מוח-מכונה המסוגלים לייצר דיבור סינתטי, שיכולים להועיל למגוון רחב של חולים.
“הפרעות ברשתות הדיבור והשפה נצפות במגוון רחב של הפרעות נוירולוגיות – כולל שבץ, פגיעה במוח כתוצאה מטראומה, גידולים, הפרעות ניוון עצבי, הפרעות התפתחותיות נוירולוגיות ועוד,” אומר ארג’ון חאנה, שותף למחקר. “התקווה שלנו היא שהבנה טובה יותר של המעגלים העצביים הבסיסיים המאפשרים דיבור ושפה תפתח את הדרך לפיתוח טיפולים להפרעות אלו.”
החוקרים מקווים להרחיב את מחקרם על ידי חקר תהליכי שפה מורכבים יותר שיאפשרו להם לחקור כיצד אנשים בוחרים את המילים שהם מתכוונים לומר וכיצד המוח מרכיב מילים למשפטים שמעבירים את מחשבותיהם ורגשותיהם של האנשים לאחרים.
