人只要在說話，就一定是在呼氣，你注意過這個(gè)現(xiàn)象嗎？據(jù)最新一期《科學(xué)》雜志報(bào)道，美國麻省理工學(xué)院研究人員發(fā)現(xiàn)了一種大腦回路，可驅(qū)動(dòng)發(fā)聲，并確保一個(gè)人只在呼氣時(shí)才能說話，在吸氣時(shí)停止說話。
研究人員發(fā)現(xiàn)了一種大腦回路，可以驅(qū)動(dòng)發(fā)聲，并確保人僅在呼氣時(shí)說話，在吸氣時(shí)停止說話。
圖片來源：麻省理工學(xué)院
聲帶位于喉部，是兩條可打開和關(guān)閉的肌肉帶。當(dāng)它們基本閉合或內(nèi)收時(shí)，從肺部呼出的空氣在通過喉部時(shí)會產(chǎn)生聲音。
新發(fā)現(xiàn)的回路可以控制發(fā)聲所需的兩個(gè)動(dòng)作：喉部變窄和從肺部呼出空氣。這一發(fā)聲回路，由調(diào)節(jié)呼吸節(jié)律的腦干區(qū)域指揮，控制發(fā)聲的神經(jīng)元?jiǎng)t接收來自呼吸節(jié)律發(fā)生器的直接抑制信號，這就確保了呼吸仍然比言語更優(yōu)先。
研究團(tuán)隊(duì)使用小鼠模型分析了這種發(fā)聲控制過程。小鼠能用超聲波發(fā)聲（USV）相互交流，它們使用獨(dú)特的“口哨機(jī)制”產(chǎn)生這種聲音，即通過幾乎閉合的聲帶之間的小孔呼出空氣。
研究人員在后腦區(qū)域發(fā)現(xiàn)一組前運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，稱為模糊后核，模糊后核神經(jīng)元在USV期間會被強(qiáng)烈激活。團(tuán)隊(duì)使用化學(xué)遺傳學(xué)和光遺傳學(xué)來進(jìn)行探索。當(dāng)模糊后核神經(jīng)元阻斷時(shí)，小鼠不再能產(chǎn)生USV或任何其他類型的發(fā)聲。他們的聲帶沒有閉合，腹部肌肉也沒有收縮，就像他們通常在呼氣發(fā)聲時(shí)所做的那樣。
相反，當(dāng)模糊后核神經(jīng)元被激活，聲帶閉合，小鼠呼氣，USV就會出現(xiàn)。然而，如果刺激持續(xù)兩秒鐘或更長時(shí)間，這些USV將被吸氣打斷，這表明該過程受到大腦中調(diào)節(jié)呼吸的同一部分的控制。
突觸圖譜顯示，腦干中稱為前包欽格復(fù)合體的神經(jīng)元充當(dāng)吸入的節(jié)律發(fā)生器。這確保了呼吸在說話過程中仍然占主導(dǎo)地位，并且人們必須在說話時(shí)停下來呼吸。
研究人員認(rèn)為，盡管人類的語音產(chǎn)生比小鼠發(fā)聲更復(fù)雜，但他們在小鼠中發(fā)現(xiàn)的回路在人類的語音產(chǎn)生和呼吸中起著相同的作用。
人只要在說話，就一定是在呼氣，你注意過這個(gè)現(xiàn)象嗎？據(jù)最新一期《科學(xué)》雜志報(bào)道，美國麻省理工學(xué)院研究人員發(fā)現(xiàn)了一種大腦回路，可驅(qū)動(dòng)發(fā)聲，并確保一個(gè)人只在呼氣時(shí)才能說話，在吸氣時(shí)停止說話。
研究人員發(fā)現(xiàn)了一種大腦回路，可以驅(qū)動(dòng)發(fā)聲，并確保人僅在呼氣時(shí)說話，在吸氣時(shí)停止說話。
圖片來源：麻省理工學(xué)院
聲帶位于喉部，是兩條可打開和關(guān)閉的肌肉帶。當(dāng)它們基本閉合或內(nèi)收時(shí)，從肺部呼出的空氣在通過喉部時(shí)會產(chǎn)生聲音。
新發(fā)現(xiàn)的回路可以控制發(fā)聲所需的兩個(gè)動(dòng)作：喉部變窄和從肺部呼出空氣。這一發(fā)聲回路，由調(diào)節(jié)呼吸節(jié)律的腦干區(qū)域指揮，控制發(fā)聲的神經(jīng)元?jiǎng)t接收來自呼吸節(jié)律發(fā)生器的直接抑制信號，這就確保了呼吸仍然比言語更優(yōu)先。
研究團(tuán)隊(duì)使用小鼠模型分析了這種發(fā)聲控制過程。小鼠能用超聲波發(fā)聲（USV）相互交流，它們使用獨(dú)特的“口哨機(jī)制”產(chǎn)生這種聲音，即通過幾乎閉合的聲帶之間的小孔呼出空氣。
研究人員在后腦區(qū)域發(fā)現(xiàn)一組前運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，稱為模糊后核，模糊后核神經(jīng)元在USV期間會被強(qiáng)烈激活。團(tuán)隊(duì)使用化學(xué)遺傳學(xué)和光遺傳學(xué)來進(jìn)行探索。當(dāng)模糊后核神經(jīng)元阻斷時(shí)，小鼠不再能產(chǎn)生USV或任何其他類型的發(fā)聲。他們的聲帶沒有閉合，腹部肌肉也沒有收縮，就像他們通常在呼氣發(fā)聲時(shí)所做的那樣。
相反，當(dāng)模糊后核神經(jīng)元被激活，聲帶閉合，小鼠呼氣，USV就會出現(xiàn)。然而，如果刺激持續(xù)兩秒鐘或更長時(shí)間，這些USV將被吸氣打斷，這表明該過程受到大腦中調(diào)節(jié)呼吸的同一部分的控制。
突觸圖譜顯示，腦干中稱為前包欽格復(fù)合體的神經(jīng)元充當(dāng)吸入的節(jié)律發(fā)生器。這確保了呼吸在說話過程中仍然占主導(dǎo)地位，并且人們必須在說話時(shí)停下來呼吸。
研究人員認(rèn)為，盡管人類的語音產(chǎn)生比小鼠發(fā)聲更復(fù)雜，但他們在小鼠中發(fā)現(xiàn)的回路在人類的語音產(chǎn)生和呼吸中起著相同的作用。
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