Разшифроване на спектралните и временни фини структури на звука
Университетът в Барселона
Способността на хората да разбират звуковете на речта е подробно изучена, особено през първата година от живота, но какво се случва по време на първите часове след раждането? Дали бебетата се раждат с вродени способности да разбират речевите звукове или естествените механизми за разкодиране имат нужда от време, за да се развият?
Изследователи от Института по Невробиология към Университета в Барселона (UBNeuro) и от Изследователския Институт Сайнт Йоан Де Дьо (IRSJD) разработиха нова методология, с която се опитват да отговорят на този основен въпрос за човешкото развитие.
Резултатите, публикувани в журнала на Nature със свободен достъп Scientific Reports, потвърждават, че неврологичното разпознаване на звукове при новородени е съпоставимо със способностите на възрастните след като са били изложени на нов език за три години. Въпреки това съществуват различия, свързани с възприемането на спектрални и временни фини структури на звуковете, които се изразяват в способността да се прави разлика между гласни като о и а.
Поради тази причина, според учените, неврологичното разшифроване на този звуков аспект, регистрирано за пръв път по време на това изследване, не е достатъчно узряло след раждането и има нужда от определено излагане на езика, както и стимулация и време, за да се развие. Според учените, познаване нивото на развитие типично за този неврологичен процес на разкодиране след раждането ще им даде възможност за “ранно установяване на речеви нарушения, което би позволило ранна намеса или стимулация, целящи да намалят бъдещи негативни последствия”.
Разшифроване на спектрални и временни фини структури на звуците
Едно от основните предизвикателства при разграничаване неврологичния отговор на звукови стимули при новородените е записването на специфичен мозъчен отговор (frequency-following response (FFR)), използвайки бебешка електроенцефалограма. FFR предоставя информация за неврологичното разкодиране на две специфични особености на звука: основна честота, отговорна за възприемането на гласовия диапазон (ниско или високо) и спектралните и временни финни структури.
Според проучването, прецизното разкодиране на двете характериситки е “фундаментално за правилното възприемане на речта, изискване за бъдещото речево усвояване”. Досега наличното оборудване за изучаване неврологичното разкодиране позволяваше на учените да определят дали новородените бебета са умеели да разшифроват модулация във височината на гласа, но не и когато е ставало дума за спектралните и временни фини структури.
“Модулациите в рамките на звуковия диапазон са много важни, особено тоновите вариации, както е при езика мандарин, също така и при разграничаването на мелодията от речта, която придава емоционално съдържание на казаното”.
Въпреки това, спектралната и временна фина структура на звука е най-същественият аспект при усвояването на езика по отношение на не-тонални езици като нашия, и няколкото налични изследвания на проблема не предоставят информация за прецизността, с която мозъкът на новородено я разкодира”,отбелязват авторите. Основната причина за тази липса на изследвания е техническото ограничение, породено от типа звукове, използвани за провеждането на тези тестове. Поради това авторите са разработили нов стимул (/оа/), чиято вътрешна структура (нарастваща промяна в честотата на звука, две различни гласни) позволява да се оцени прецизността на невронното разкодиране на двете характеристики на звука и същевременно използването на FFR анализ.
Тест пригоден към ограниченията на болничната обстановка
Един от най-съществените аспекти на изследването е, че стимулите и методологията са съвместими с типичните ограничения на болничната обстановка, в която тестовете се провеждат. “Времето е от съществено значение при FFR изследвания при новородени. От една страна, тъй като времевите ограничения на записването определят стимулите, които могат да бъдат записани. От друга страна, поради условията за новородени в болниците, където има редовен и продължителен достъп до майката и бебето, така че те да могат да получат нужните грижи и да бъдат подложени на оценки и рутинни тестове, които да изключат здравословни проблеми”, добавят авторите.
Взимайки под внимание тези ограничения, неврологичните отговори на 34 новородени, които са били част от изследването, са били записани по време на сесии, продължили между 20 и 30 минути, това е почти половината от време използвано в стандартните сесии при проучвания върху разграничаването на речевите звукове.
Потенциален биомаркер на проблеми с ученето
След това изследване цел на учените е да характеризират развитието на неврологичното разкодиране на спектралните и временни фини структури на речевите звукове с течение на времето. За тази цел, понастоящем, те записват честотата на последващия отговор при тези бебета, които са взели участие в представеното проучване, които са вече на 21 месеца.
“Имайки предвид, че първите 2 години от живота са критичен период в стимулирането на езиковото усвояване, това надлъжно оценяване на развитието ще ни позволи да придобием глобална представа как тези разкодиращи умения узряват през първите месеци от живота”,
отбелязват изследователите.
Целта е да потвърдим, че наблюдаваните промени – след раждане – в неврологичното разкодиране на звукове са свързани с появата на забележими дефекти при езиковото развитие при пеленачета. Ако това се случи, “този неврологичен отговор може със сигурност да се сметне за ефикасен биомаркер в ранното откриване на бъдещи проблеми с ограмотяването, също както откритите промени при новородени могат да предскажат появата на забавяне в езиковото развитие. Това е предметът на ONA проекта, финансиран от Испанското Министерство на Науката и Иновациите”.
Превод за Център за детско развитие „Малки чудеса“: Ирина Иванова
Източник:https://www.sciencedaily.com