Otkrivanje kako mozak razumije jedan glas u bučnoj gomili
U prepunoj prostoriji u kojoj mnogi ljudi razgovaraju, kao što je obiteljska rođendanska zabava ili užurbani restoran, naš mozak ima sposobnost usredotočiti našu pozornost na jednog govornika. Razumijevanje ovog scenarija i načina na koji mozak obrađuje podražaje poput govora, jezika i glazbe bio je fokus istraživanja Edmunda Lalora, dr. sc., izvanrednog profesora neuroznanosti i biomedicinskog inženjerstva na Medicinskom centru Sveučilišta u Rochesteru.
Nedavno je njegov laboratorij pronašao novi trag o tome kako je mozak u stanju raspakirati ove informacije i namjerno čuti jednog govornika, dok je drugog govornika odviknuo ili ignorirao. Mozak zapravo poduzima dodatni korak kako bi razumio riječi koje dolaze od govornika koji se sluša, a ne čini taj korak s drugim riječima koje se vrte oko razgovora. "Naši nalazi sugeriraju da se akustika i posjećene priče i priče bez nadzora ili zanemarivanja obrađuje na sličan način", rekao je Lalor. "Ali otkrili smo da postoji jasna razlika između onoga što se sljedeće dogodilo u mozgu."
Za ovu studiju, sudionici su istovremeno slušali dvije priče, ali su zamoljeni da usmjere pozornost na samo jednu. Koristeći EEG snimke moždanih valova, znanstvenici su otkrili da je priča na koju su sudionici bili upućeni da obrate pozornost pretvorena u jezične jedinice poznate kao fonemi - to su jedinice zvuka koje mogu razlikovati jednu riječ od druge - dok druga priča nije. "Ta konverzija je prvi korak prema razumijevanju nazočne priče", rekao je Lalor.
"Zvukovi moraju biti prepoznati kao odgovarajući specifičnim jezičnim kategorijama kao što su fonemi i slogovi, kako bismo u konačnici mogli odrediti koje se riječi govore - čak i ako zvuče drugačije - na primjer, koje govore ljudi s različitim naglascima ili različitim visinama glasa."
Ovaj rad je nastavak studije iz 2015. koju je vodio Lalor, a koja je objavljena u časopisu Cerebral Cortex. To istraživanje je nedavno nagrađeno nagradom Misha Mahowald za neuromorfno inženjerstvo 2021. za svoj utjecaj na tehnologiju koja ima za cilj pomoći osobama s invaliditetom poboljšati senzornu i motoričku interakciju sa svijetom, poput razvoja boljih nosivih uređaja, primjerice slušnih pomagala. Istraživanje je nastalo na radionici Telluride Neuromorphic Engineering Cognition 2012. godine i dovelo je do projekta višepartnerske institucije Kognitivno kontroliranog slušnog pomagala financiranog od strane Europske unije, koji je uspješno demonstrirao sustav za dekodiranje slušne pažnje u stvarnom vremenu.
"Primanje ove nagrade velika je čast na dva načina. Prvo, općenito je jako lijepo biti prepoznat od vršnjaka za vrijedan i upečatljiv rad. Ovu zajednicu čine neuroznanstvenici i inženjeri, tako da je njihovo priznanje vrlo zahvalno", rekao je Lalor. "I, drugo, velika je čast biti povezan s Mishom Mashowaldom — koji je bio pionir u području neuromorfnog inženjerstva i koji je preminuo premlad.
John Foxe, dr. sc, direktor Del Monte Institute for Neuroscience, bio je koautor ove studije koja je pokazala da je moguće koristiti EEG signale moždanih valova kako bi se utvrdilo na koga osoba obraća pažnju u okruženju s više govornika. Bio je to novi rad jer je nadilazio standardni pristup promatranja učinaka na prosječne moždane signale. "Naše istraživanje pokazalo je da – gotovo u stvarnom vremenu – možemo dekodirati signale kako bismo točno shvatili na koga obraćate pažnju", rekao je Lalor.
Izvor: The Journal of Neuroscience