2024年1月31日,哈佛医学院的研究人员在Nature期刊上发表了一篇题为Single-neuronal elements of speech production in humans的文章
人类能够产生极其多样化的发音动作组合,以产生有意义的语音。这种编排特定语音序列的能力,以及它们在亚秒级时间尺度上的音节化和变化,使我们能够产生数千个单词的声音,并且是语言的核心组成部分。然而,我们在言语过程中计划和产生单词的基本细胞单位和结构在很大程度上仍然未知。
该研究使用能够在人类皮层柱上采样的急性超高密度神经像素记录,研究人员在语言占主导地位的前额叶皮层中发现了神经元,这些神经元编码了有关语音排列和计划单词组成的详细信息在自然语音的产生过程中。这些神经元代表了话语前发音事件的特定顺序和结构,并反映了语音序列被分割成不同的音节。研究人员还准确地预测了即将到来的单词的语音、音节和形态成分,并显示出时间上有序的动态。
总的来说,该研究展示了这些细胞混合物如何沿着皮质柱广泛组织,以及它们的活动模式如何从关节计划过渡到生产。研究人员还展示了这些细胞如何在感知过程中可靠地跟踪辅音和元音的详细组成,以及它们如何区分与说话相关的过程与与听力相关的过程。总之,这些发现揭示了人类前额叶神经元语音表征的结构和编码级联,并展示了可以支持语音产生的细胞过程。