Comment le cerveau reconnaît-il les sons de la parole?

Des chercheurs de l'Université de Californie à San Francisco montrent une nouvelle étude - publiée dans la revue Science - que la formation du son par la bouche laisse "une piste acoustique" que le cerveau suit.

Les scientifiques savent depuis un certain temps que c'est le gyrus temporal supérieur (STG; également connu sous le nom de «région de Wernike») où les sons de la parole sont interprétés. Mais on sait peu de choses sur la façon dont le cerveau traite réellement la parole.

Pour étudier cette question, les chercheurs de l'Université de Californie à San Francisco (UCSF) ont placé des dispositifs d'enregistrement neuronaux directement sur la surface du cerveau de six patients qui subissaient une chirurgie de l'épilepsie. Cela a permis aux chercheurs de capturer des changements très rapides dans le cerveau.

Le cerveau est "accordé" à la parole

Ce fut l'une des études les plus avancées sur l'interprétation de la parole par le cerveau. Des études antérieures avaient seulement permis d'analyser des réponses neuronales à une poignée de sons vocaux naturels ou synthétisés, mais en raison de la rapidité de la technologie utilisée par l'équipe UCSF, ils étaient capables d'utiliser tous les types de sons en anglais, plusieurs fois.

Les chercheurs ont recueilli des données auprès des GTS des patients en écoutant 500 phrases uniques en anglais parlées par 400 personnes différentes.

Les chercheurs s'attendaient à ce que le cerveau des patients réponde aux "phonèmes". Les phonèmes sont les segments sonores individuels qui composent le langage - les chercheurs donnent l'exemple du son b dans «boy».

Au lieu de cela, les chercheurs ont découvert que le cerveau était "réglé" sur une fonction encore plus simple du langage - ce que les linguistes appellent des "fonctionnalités". Les caractéristiques sont des «signatures acoustiques» distinctives que le corps humain fabrique lorsque nous bougeons nos lèvres, notre langue ou nos cordes vocales.

Plosifs et fricatives

Un type de caractéristique est appelé "plosives" - elles se produisent lorsque, pour émettre un son de parole, le locuteur doit utiliser les lèvres ou la langue pour obstruer l’air sortant de ses poumons, provoquant une brève rafale d’air. Des exemples de plosives sont les consonnes p, t, k, b et d.

Un autre type de caractéristique est les "fricatives" - ces sons se produisent lorsque les voies respiratoires ne sont que partiellement obstruées, ce qui provoque des frictions dans le tractus vocal. S, z et v sont des exemples de fricatives.

En analysant les données des cerveaux des patients, les chercheurs ont vu les DST des patients "s'illuminer" au fur et à mesure que les participants entendaient les différentes caractéristiques de la parole. L’équipe a constaté que le cerveau reconnaissait la "turbulence" créée par une fricative, ou le "modèle acoustique" d’un plosif, plutôt que des phonèmes individuels tels que b ou z.

Sons comme 'formes'

Les chercheurs comparent ce système pour interpréter les "formes" de sons à la manière dont le cerveau reconnaît les objets visuels en utilisant des arêtes et des formes. Le système visuel nous permet d’identifier des objets connus, quelle que soit la perspective à partir de laquelle nous les visionnons. Les chercheurs pensent donc qu’il est logique que le cerveau applique un algorithme similaire à la compréhension du son.

L'auteur principal de l'étude, le Dr Edward F. Chang, dit:

"C'est la conjonction des réponses en combinaison qui vous donne l’idée supérieure d’un phonème en tant qu’objet complet. En étudiant tous les sons de la parole en anglais, nous avons constaté que le cerveau a une organisation systématique éléments dans le tableau périodique. "

L’équipe UCSF espère que leurs résultats contribueront au travail sur les troubles de la lecture. Dans un trouble de la lecture, les mots imprimés sont mal cartographiés par le cerveau sur les sons de la parole.

Mais l'équipe pense que les résultats sont significatifs en soi. "Ceci est un aperçu très intrigant dans le traitement de la parole", dit Chang. "Les régions du cerveau où la parole est traitée dans le cerveau ont été identifiées, mais personne n'a vraiment su comment ce traitement se produit."

Récemment, Nouvelles médicales aujourd'hui rapporté sur une étude qui a trouvé la parole utilise les deux côtés du cerveau - auparavant, les scientifiques pensaient que la moitié du cerveau était utilisée pour la parole et le langage.

Attaques d'asthme de rentrée scolaire liées au virus du rhume chez les enfants

Les enfants asthmatiques sont les plus susceptibles de subir une attaque au début de l'année scolaire et après de longues pauses, et les exacerbations semblent être liées au virus du rhume. Telles sont les conclusions des recherches publiées dans les Actes de l’Académie nationale des sciences. Les chercheurs affirment que les exacerbations de l'asthme sont plus probables après de longues vacances scolaires.

(Health)

Enzyme bloquante pourrait arrêter la propagation du cancer du sein

Selon une nouvelle étude britannique, le développement d'un nouveau médicament qui bloque une enzyme clé pourrait empêcher le cancer du sein de se propager à d'autres parties du corps. Le Dr Janine Erler de l'Institut de recherche sur le cancer (ICR) de Londres et ses collègues ont utilisé des modèles de laboratoire pour montrer que le blocage de l'enzyme lysyl-oxydase-like 2 (LOXL2) réduisait la propagation du cancer du sein aux poumons, au foie et OS.

(Health)