Dr. Seuss の散文は、脳が音声を処理する方法に光を当てます

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概要: Dr. Seuss の古典である The Lorax を使用して、研究者は複雑な視聴覚音声認識中に脳がどのように関与しているかに新たな光を当てました。 この調査結果は、脳が感覚処理、多感覚統合、および認知機能に関与する脳領域の複雑なネットワークを利用して、物語の文脈を理解する方法を明らかにしています。

出典: ロチェスター大学

ロチェスター大学のデル モンテ神経科学研究所の研究者たちは、複雑な視聴覚音声認識中に脳がどのように関与しているかについての理解を深めました。

現在 NeuroImage に掲載されているこの研究では、ナレーターが物語を語るのを聞いたり見たりすると、物語の内容の理解に関連する感覚処理、多感覚統合、認知機能に関与する脳領域の広範なネットワークがどのように活性化されるかが説明されています。

このより大きなネットワークの関与を理解することは、研究者に神経発達障害を調査する新しい方法を提供する可能性を秘めています。

「多感覚統合は、私たちの神経系の重要な機能であり、環境内の物体を検出して識別する能力を大幅に向上させることができます」と、イメージング科学および神経科学の研究助教授であり、勉強。

「この機能の障害は、圧倒される感覚環境につながり、自閉症などの一部の神経発達障害の症状の根底にあると考えられる問題が、周囲への適応を困難にする可能性があります。」

fMRI を使用して、研究者は 53 人の参加者の脳活動を調べ、「The Lorax」を読んでいるスピーカーのビデオ録画を見ました。 ストーリーの提示方法は、オーディオのみ、ビジュアルのみ、同期オーディオビジュアル、または非同期オーディオビジュアルの 4 つの方法のいずれかでランダムに変更されます。 研究者はまた、参加者の目の動きを監視しました。

研究者はまた、目と耳からの感覚情報が相互作用する非常に初期の段階であることが知られている視床脳領域での活動を発見しました。 画像はパブリックドメインです

彼らは、以前に特定説(推定)された多感覚統合の部位に加えて、話者の顔の動きを見ると、扁桃体や一次視覚野など、通常は多感覚統合に関連しない、より広い意味ネットワークと言語外領域の脳活動も強化されることを発見しました。

研究者はまた、目と耳からの感覚情報が相互作用する非常に初期の段階であることが知られている視床脳領域での活動を発見しました。

「これは、多感覚統合を超えた多くの領域が、言語外の知覚および認知処理に関連するものを含め、脳が複雑な多感覚発話を処理する方法に役割を果たしていることを示唆しています。

研究者は、視聴覚音声を処理する能力が時間の経過とともにどのように発達するかについての洞察を得るために、自閉症スペクトラムの子供と大人の両方にすでに取り組み始めている研究者によると、子供を念頭に置いてこの実験を設計しました.

「私たちの研究室は、このネットワークが多くの神経発達障害で失敗するため、このネットワークに大きな関心を持っています」と、この研究の筆頭著者である John Foxe 博士は述べています。

「多感覚発話統合ネットワークのこの詳細なマップを設計したので、自閉症や失読症などの神経発達障害における多感覚発話について、より鋭い質問をすることができ、影響を受ける可能性のある特定説(推定)の脳回路にたどり着くことができます。」

その他の共著者には、アルバート アインシュタイン医科大学の Sophie Molholm 博士、Victor Bene、ダブリン工科大学の John Butler 博士が含まれます。

この研究は、国立小児保健人間発達研究所 (NICHD) の支援を受けている 2 つの知的発達障害研究センター (IDDDRC) の共同研究でした。 2020 年、ロチェスター大学は NICHD によって IDDRC に指定されました。

この賞は、自閉症、バッテン病、レット症候群などの疾患の研究におけるメディカル センターの全国的なリーダーシップを認めたものです。 モルホルムは、アインシュタインのローズ F. ケネディ IDDRC の共同ディレクターです。

この音声処理研究ニュースについて

著者: Kelsie Smith Hayduk出典: ロチェスター大学連絡先: Kelsie Smith Hayduk – ロチェスター大学画像: 画像はパブリック ドメインにあります

こちらもご覧ください

これは、人間の脳におけるゲシュタルト皮質の位置を示しています

元の研究: オープン アクセス。Lars Ross et al. による「視聴覚ナラティブ音声認識における多感覚強化の神経相関: fMRI 調査」。 ニューロイメージ

概要

視聴覚物語音声知覚における多感覚増強の神経相関:fMRI調査

この fMRI 研究では、自然主義的な物語の刺激を聞きながら、話者の調音の動きを見ることの効果を調査しました。 同期視聴覚条件下で多感覚強化を示す言語ネットワークの領域を特定説(推定)することを目標としていました。

この機能強化は、後上側頭回などの聴覚および視覚情報の統合の根底にあることが知られている領域や、意味体系を含むより広い言語ネットワークの一部で現れると予想されました。

この目的のために、53 人の参加者に、BOLD fMRI を使用して脳の活動を記録しながら、聴覚のみ、視覚のみ、および同期および非同期の両方の視聴覚発話条件で物語の継続的なナレーションを提示しました。

多感覚統合の根底にある領域の広範なネットワークとセマンティックネットワークの一部、および通常は多感覚統合に関連しない言語外領域、つまり一次視覚野と両側扁桃体で多感覚強化を発見しました。

分析により、視覚および聴覚経路に沿った視床脳領域の関与が、より一般的に初期の感覚処理に関連していることが明らかになりました。

自然なリスニング条件下では、多感覚の強化には、多感覚統合の部位だけでなく、より広い意味ネットワークの多くの領域が含まれ、言語外の感覚、知覚、および認知処理に関連する領域が含まれると結論付けています。



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