Zone du cerveau qui contrôle la hauteur de la parole humaine révélée
Une nouvelle étude du cerveau localise la région du cerveau responsable de notre capacité à changer la hauteur de notre voix. Les résultats pourraient aider à créer une boîte vocale prothétique au son plus naturel.
Les humains ont une boîte vocale, ou larynx, contrairement à tout autre primate.
En tant qu'espèce, nous pouvons produire un discours fluide qui peut susciter une réponse émotionnelle.
C'est une aubaine pour l'espèce en général, mais c'est un fardeau pour les individus ayant des problèmes de larynx.
Pour ceux qui sont nés incapables de parler ou qui perdent la parole plus tard dans la vie, l'utilisation d'un appareil robotique ne peut que beaucoup aider.
Stephen Hawking et son synthétiseur vocal est l'un des cas les plus notables d'un humain utilisant une boîte vocale prothétique.
Mais si le physicien était capable de prononcer n'importe quel mot du dictionnaire, sa machine ne pouvait pas mettre l'accent sur certains mots ou donner l'impression que Hawking posait une question plutôt que de simplement dire une déclaration.
Un groupe de chercheurs a reconnu le potentiel d'un appareil qui pourrait donner à ceux qui n'ont pas de boîte vocale fonctionnelle une voix réaliste.
L'équipe - basée à l'Université de Californie à San Francisco - a commencé les premiers pas vers une telle découverte en déterminant quelle zone du cerveau est responsable du contrôle de la hauteur de la parole humaine.
L'importance du pitch
La hauteur nous permet de transmettre une humeur ou une emphase lorsque vous parlez. Les hauteurs et les graves sont créés par la vibration des cordes vocales. Ceux-ci, à leur tour, sont contrôlés par la tension dans les plis qui provient de la flexion des muscles, provoquant une vibration plus rapide.
L'étude, qui a été publiée dans la revue Cellule, visait à voir quelles zones du cerveau étaient activées lorsque différentes hauteurs étaient créées. Cela ne peut être fait qu’en étudiant le cerveau des gens au fur et à mesure qu’ils parlent en temps réel.
Heureusement, l'auteur principal, le Dr Edward F. Chang, est un neurochirurgien qui travaille avec un certain nombre de patients atteints d'épilepsie. Le cerveau de certains de ses patients est équipé de minuscules électrodes qui peuvent aider à déterminer l’origine d’une crise.
En utilisant la même méthode de détection, connue sous le nom d'électrocorticographie, les scientifiques ont recruté des volontaires dans ce groupe de patients épileptiques.
On leur a tous demandé de répéter la phrase suivante: "Je n'ai jamais dit qu'elle avait volé mon argent." Chaque fois, les participants ont été invités à mettre l'accent sur un mot différent afin de changer le sens de la phrase (et la hauteur de leur voix).
En étudiant de près l'activité cérébrale, l'équipe a découvert que les neurones dans une zone particulière du cerveau - le cortex moteur du larynx dorsal - étaient activés lorsque la hauteur était modifiée. Lorsque le terrain est devenu plus haut, la zone a montré plus d'activité.
En plus d'examiner l'activité, les chercheurs ont également stimulé électriquement des neurones dans ce domaine. Cela a provoqué une flexion des muscles du larynx et même provoqué une réponse vocale chez certains patients.
Les participants ont également expérimenté l'écoute de leurs propres voix, ce qui a provoqué une réaction dans la région dorsale.
Développer des prothèses
Les résultats pourraient aider les scientifiques à comprendre comment le cerveau humain parvient à imiter la voix des autres.
Bien sûr, cela contribuera en partie à expliquer le fonctionnement du cerveau des imitateurs, mais cela a une plus grande importance; cela pourrait aider à concevoir une boîte vocale prothétique qui donne aux patients une voix naturelle, leur permettant de parler de manière plus réaliste et moins monotone.
«Vous aimeriez vraiment qu’une prothèse porte le contenu émotionnel de l’orateur. Il ne suffit pas de capturer les mots, car une grande partie de ce que nous communiquons est la façon dont nous disons quelque chose. "
Auteur principal Benjamin Dichter
Les chercheurs n'ont pas encore terminé leurs travaux. En plus d’étudier comment une telle prothèse pourrait être développée, ils étudient également la «rétro-ingénierie» du contrôle de la hauteur du cerveau.
Cela signifie essayer de prédire quel mot est mis en valeur simplement en étudiant l'activité neuronale du cerveau.
Une chose est claire: il y a beaucoup plus à apprendre sur la voix humaine.
