인간의 발화를 조절하는 뇌 영역
새로운 뇌 연구는 우리 목소리의 피치를 바꾸는 능력을 담당하는 뇌 영역을 찾습니다. 이 발견은보다 자연스러운 소리의 보철 음성 상자를 만드는 데 도움이 될 수 있습니다.
인간은 다른 영장류와 달리 후두 또는 후두를 가지고 있습니다.
종으로서 우리는 감정적 인 반응을 이끌어 낼 수있는 유동적 인 말을 만들어 낼 수 있습니다.
이것은 일반적으로 종에 대한 신의 선물이지만 후두에 문제가있는 개인에게는 부담입니다.
태어나서 말을 할 수 없거나 나중에 말을 잃은 사람들에게 로봇 장치를 사용하는 것은 많은 도움이 될 수 있습니다.
Stephen Hawking과 그의 음성 합성기는 인공 음성 상자를 사용하는 인간의 가장 주목할만한 사례 중 하나입니다.
그러나 물리학자는 사전에있는 단어를 말할 수 있었지만 그의 기계는 특정 단어를 강조하거나 호킹이 단순히 진술을하는 것이 아니라 질문을하고 있다는 인상을주지 못했습니다.
연구팀은 음성 상자가 작동하지 않는 사람들에게 사실적인 음성을 제공 할 수있는 장치의 잠재력을 인식했습니다.
샌프란시스코 캘리포니아 대학에 기반을 둔 팀은 뇌의 어느 영역이 사람의 음성 음조를 제어하는 역할을 담당하는지 결정함으로써 이러한 발견을위한 첫 단계를 시작했습니다.
피치의 중요성
Pitch를 사용하면 말할 때 분위기 나 강조점을 전달할 수 있습니다. 고음과 저음은 성대의 진동에 의해 만들어집니다. 이것은 차례로 근육을 구부려서 발생하는 주름의 긴장에 의해 제어되어 더 빠른 진동을 유발합니다.
저널에 실린 연구 세포, 다른 피치가 만들어 졌을 때 어떤 뇌 영역이 활성화되었는지 확인하는 것을 목표로했습니다. 실시간으로 말하는 사람의 두뇌를 연구해야만 가능합니다.
다행히 선임 저자 인 Edward F. Chang 박사는 여러 간질 환자와 함께 일하는 신경 외과 의사입니다. 환자의 일부 뇌에는 발작의 원인을 파악하는 데 도움이 될 수있는 미세 전극이 장착되어 있습니다.
전기 피질 조영술로 알려진 동일한 탐지 방법을 사용하여 과학자들은이 간질 환자 그룹에서 지원자를 모집했습니다.
그들은 모두 다음 문장을 반복하도록 요청 받았습니다. "나는 그녀가 내 돈을 훔쳤다고 말한 적이 없습니다." 매번 참가자들은 문장의 의미 (그리고 목소리의 피치)를 변경하기 위해 다른 단어를 강조하도록 지시 받았습니다.
연구팀은 뇌 활동을 면밀히 연구함으로써 특정 뇌 영역 (등쪽 후두 운동 피질)의 뉴런이 음높이가 변경 될 때 활성화된다는 것을 발견했습니다. 피치가 높아질수록 영역은 더 많은 활동을 보여주었습니다.
연구자들은 활동을 조사 할뿐만 아니라이 영역의 뉴런을 전기적으로 자극했습니다. 이로 인해 후두 근육이 구부러지고 일부 환자의 음성 반응이 나타났습니다.
참가자들은 또한 자신의 목소리에 귀를 기울이는 경험을하여 등쪽 부분에 반응을 일으켰습니다.
보철물 개발
그 결과 과학자들은 인간의 뇌가 다른 사람의 목소리를 모방하는 방법을 알아내는 데 도움이 될 수 있습니다.
물론 이것은 가장하는 사람의 두뇌가 작동하는 방식을 설명하는 방향으로 나아가지만 더 중요합니다. 환자에게 자연스러운 음성을 제공하여보다 현실적이고 덜 단조로운 방식으로 말할 수있는 인공 음성 상자를 설계하는 데 도움이 될 수 있습니다.
“연사의 감성적 인 내용을 전달하는 인공 보철물을 정말로 원합니다. 우리가 소통하는 대부분은 우리가 무언가를 말하는 방식이기 때문에 단순히 단어를 포착하는 것만으로는 충분하지 않습니다. "
주 저자 Benjamin Dichter
연구원들은 아직 작업을 완료하지 않았습니다. 이러한 보철물이 어떻게 개발 될 수 있는지 연구하는 것과 함께, 그들은 또한 뇌의 피치 제어에 대한“역 공학”을 연구하고 있습니다.
이것은 단지 뇌의 신경 활동을 연구함으로써 어떤 단어가 강조되고 있는지 예측하려는 시도를 의미합니다.
한 가지는 분명합니다. 인간의 목소리에 대해 배울 것이 훨씬 더 많습니다.
