В обработке человеческого языка жизненно важную роль играют языковое общение и понимание. Психолингвистические исследования показывают, что обработка речи — уникальная человеческая способность: люди намного превосходят других близкородственных приматов в грамматическом понимании и систематизации языка. С 20-го века основная модель языковой обработки основывалась на модели Вернике-Лихтхайма-Гешвинда, которая в основном была получена на основе тематических исследований пациентов с черепно-мозговыми травмами. С развитием технологии внутричерепной электрофизиологической регистрации и появлением неинвазивных технологий, таких как фМРТ, ПЭТ, МЭГ и ЭЭГ, ученые постепенно обнаружили, что в мозге существуют двойные слуховые пути, и предложили двухпутевую модель.
Согласно этой модели, существует два разных пути между слуховой корой головного мозга и лобными долями, каждый из которых играет разную роль в обработке речи.
В частности, слуховой вентральный поток (AVS) отвечает за распознавание звуков, поэтому его называют «каким путем» слуха. Слуховой дорсальный поток (ADS) отвечает за локализацию звуков, поэтому его называют «путем слуха». Этот путь у людей (особенно в левом полушарии) также отвечает за производство речи, повторение, чтение по губам, фонематическую работу и долговременную память.
Согласно модели эволюции языка «куда и что», универсальность ADS можно проследить на разных этапах эволюции языка. Дифференциация этих двух путей сначала происходит в слуховом нерве. Передняя ветвь входит в переднее слуховое ядро ствола мозга, образуя вентральный слуховой путь, тогда как задняя ветвь входит в дорсальное и вентродорсальное слуховые ядра, образуя дорсальный слуховой путь; Эти пути важны не только для устного общения, но также имеют отношение к обработке жестового языка и письменного контента.
В XX веке нейролингвистические исследования в основном опирались на модель Вернике-Лиххайма-Гершвинда. Эта модель в первую очередь основана на изучении симптомов речевых нарушений у пациентов с черепно-мозговой травмой. Согласно этой модели, речь воспринимается через специализированный словорецепторный центр (зону Вернике), расположенный на левом височно-теменном переходе. Затем эта область передает информацию в область, отвечающую за речевую деятельность (зону Брока), которая расположена в левой нижней лобной извилине. Поскольку эта модель предполагает, что почти весь языковой ввод проходит через область Вернике, а весь языковой вывод проходит через область Брока, это затрудняет четкое определение основных свойств этих двух областей.
Поскольку понимание и выражение языка не полностью зависят от этих двух регионов, очень сложно идентифицировать их гомологичные регионы у других приматов.
Однако с появлением фМРТ и ее применением для картирования поражений выяснилось, что эта модель основана на неправильных корреляциях между симптомами и поражениями. Таким образом, опровержение этой основополагающей и доминирующей модели открывает путь к новым моделям обработки речи в мозгу.
За последние два десятилетия в нашем понимании нейронной обработки звука у приматов был достигнут значительный прогресс. Путем регистрации нейронной активности в слуховой коре обезьян на ранней стадии и последующих исследований с использованием гистологического окрашивания и сканирования фМРТ мы идентифицировали три слуховые области в первичной слуховой коре и девять окружающих комбинированных слуховых областей. Анатомические исследования и исследования повреждений также демонстрируют диссоциацию между передней и задней слуховыми областями.
Недавние данные, показывающие гомологию в слуховых областях между людьми и обезьянами, также подтверждают обоснованность двухканальной модели обработки человеческой речи.
Слуховой вентральный путь (AVS) соединяет слуховую кору со средней височной извилиной и височным полюсом, который, в свою очередь, соединяется с нижней лобной извилиной. Этот путь отвечает за распознавание звуков и поэтому называется «каким путем» слуха. К функциям этого пути относятся распознавание звуков, понимание предложений и т. д.
Напротив, слуховой дорсальный путь (ADS) соединяет слуховую кору с теменной долей и, в конечном итоге, с нижней лобной извилиной. У людей и приматов ADS в основном отвечает за локализацию звука, поэтому его называют «путем слуха». Кроме того, этот путь (особенно слева) отвечает за речеобразование, повторение речи, чтение по губам, а также рабочую и долговременную память на фонемы.
По мере углубления понимания этих путей научное сообщество пришло к новому пониманию способа обработки речи. Их действие представляет собой не просто линейную связь, а сложное взаимодействие. Такие исследования открывают более глубокое изучение эволюции человеческого языка.
Задумывались ли вы когда-нибудь о том, как будущие исследования могут раскрыть тайны обработки речи в мозге?