مغز چگونه امکان تشخیص صدای خود از صدا‌های خارجی را دارد؟

به گزارش مجله خبری نگار/برنا، پژوهشگران دانشگاه نیویورک (NYU) توانسته‌اند مسیر‌های عصبی تخلیه همبسته شنوایی در مغز انسان را که به تفکیک صدا‌های تولیدشده توسط خود از صدا‌های خارجی کمک می‌کند، در بیماران مبتلا به صرع نقشه‌برداری کنند.

نقش قشر حرکتی و ارتباط با شنوایی

این مطالعه نشان می‌دهد که قشر حرکتی، که مسئول حرکات ارادی عضلات از جمله تولید صدا و گفتار است، سیگنال‌هایی به قشر شنوایی ارسال می‌کند تا مغز بتواند صدای خود را از صدا‌های محیطی جدا کند. این فرآیند به مغز اجازه می‌دهد هنگام صحبت‌کردن همچنان به صدا‌های اطراف هوشیار باشد.

ابعاد تکاملی و ارتباط با بیماری‌های روانی

از منظر تکاملی، توانایی تفکیک صدا‌های تولیدشده توسط خود از دیگر صدا‌ها نقش مهمی در بقا ایفا کرده است. این مکانیسم در حیواناتی مانند پرندگان و خفاش‌ها نیز مشاهده می‌شود. در انسان، اختلال در این مسیر‌ها به عنوان نشانه‌ای از توهمات شنوایی در بیماران مبتلا به اسکیزوفرنی مطرح است، زیرا آنها نمی‌توانند صدای خود را از صدا‌های خارجی تشخیص دهند. همچنین این اختلالات ممکن است به لکنت زبان نیز ارتباط داشته باشد.

چالش‌های مطالعه سیگنال‌های مغزی در انسان

پژوهشگران پیش‌تر این مسیر‌های عصبی را در قشر حرکتی حیوانات شناسایی کرده بودند، اما بررسی دقیق آن در انسان به دلیل پیچیدگی تحلیل داده‌ها و دشواری ثبت فعالیت مغزی هنگام بیداری و صحبت‌کردن، چالش‌برانگیز بوده است.

در این مطالعه، که در تاریخ ۳ دسامبر ۲۰۲۴ در مجله PNAS منتشر شد، پژوهشگران آزمایش‌هایی را روی هشت بیمار مبتلا به صرع که تحت عمل جراحی تشخیصی قرار داشتند، انجام دادند. این بیماران به صورت داوطلبانه در تمرین‌های گفتاری شرکت کردند.

پژوهشگران با ثبت بیش از ۳۲۰۰ نمونه از فعالیت الکتریکی مغزی بیماران، مسیر‌های تخلیه همبسته شنوایی را در قشر پیش‌مرکزی (precentral gyrus) شناسایی کردند. این سیگنال‌ها به طور متوسط ۱۲۰ میلی‌ثانیه طول می‌کشند و از این ناحیه به قشر شنوایی مجاور، یعنی شکنج گیجگاهی فوقانی (superior temporal gyrus)، منتقل می‌شوند.

یافته‌های کلیدی و ارتباط با اسکیزوفرنی

امیراحسین خلیلیان گورتانی، نویسنده اصلی این مطالعه، می‌گوید: «این تحقیق معمایی دیرینه را در مورد مدار‌های مغزی درگیر در گفتار انسان حل کرده و برای نخستین بار شواهدی مستقیم از مسیر‌های تخلیه همبسته ارائه می‌دهد.»

آدین فلینکر، یکی دیگر از پژوهشگران ارشد این مطالعه، می‌افزاید: «این یافته‌ها بینشی جدید درباره اسکیزوفرنی ارائه می‌دهد و نشان می‌دهد که توهمات شنوایی ممکن است ناشی از اختلال در ارتباط بین قشر حرکتی و شنوایی باشد.»

پژوهشگران قصد دارند در تحقیقات آینده بررسی کنند که آیا این مسیر‌های عصبی بلافاصله پیش از بروز توهمات شنوایی نیز فعال می‌شوند یا خیر. همچنین برنامه‌هایی برای آزمایش این سیگنال‌ها در بیماران اسکیزوفرنی به روش‌های غیرتهاجمی دارند.