Recent onderzoek heeft specifieke hersengebieden geïdentificeerd die een cruciale rol spelen bij het synchroniseren van de ademhaling met spraak tijdens natuurlijke gesprekken. Studies met functionele magnetische resonantie imaging (fMRI) hebben aangetoond dat ademhalingspieken gemiddeld ongeveer 200 milliseconden vóór het begin van de spraak optreden. Dit suggereert een bewuste aansturing van de ademhaling ter voorbereiding op het spreken, een complex proces dat essentieel is voor vloeiende communicatie.
De studie onthulde significante activiteit in de postcentral sulcus, de hersenstam en het cerebellum wanneer ademhalingspieken die aan spraak gekoppeld waren, werden vergeleken met pieken die niet met spraak geassocieerd waren. Deze gebieden zijn van vitaal belang voor het reguleren van de ademhaling en het coördineren van bewegingen. De postcentral sulcus, gelegen in de pariëtale kwab, is essentieel voor het verwerken van sensorische informatie van de ademhalingsspieren, wat helpt bij intentionele ademhaling. De hersenstam, een fundamenteel onderdeel van het centrale zenuwstelsel, regelt de automatische ademhalingsritmes en integreert signalen voor gasuitwisseling. Het cerebellum, vaak aangeduid als het 'kleine brein', speelt een sleutelrol bij motorische coördinatie en timing, en is cruciaal voor de precieze articulatie en het vloeiende verloop van spraak.
Deze structuren werken samen om de automatische ademhalingspatronen te overschrijven voor de vrijwillige controle die nodig is voor spraak. Dit onderzoek bouwt voort op eerdere studies die de motorische cortex, de supplementaire motorische area en de premotorische area in verband brachten met vrijwillige ademhalingscontrole. Ook de insulaire cortex, die betrokken is bij de verwerking van ademhalingssignalen, speelt een rol door verbindingen te leggen met spraakmotorische gebieden.
Het begrijpen van de complexe interactie tussen deze hersengebieden die de ademhaling voor spraak coördineren, is van onschatbare waarde. Deze kennis kan bijdragen aan de ontwikkeling van effectievere behandelingen voor spraak- en ademhalingsstoornissen, waardoor de communicatievaardigheden van individuen kunnen worden verbeterd. De bevindingen, gepubliceerd in het gerenommeerde tijdschrift Nature Neuroscience in 2019, bieden een dieper inzicht in de neurologische mechanismen die ten grondslag liggen aan menselijke communicatie. Ze benadrukken hoe het brein, door middel van een verfijnd netwerk van hersengebieden, moeiteloos de ademhalingscyclus aanpast om vloeiende en expressieve spraak mogelijk te maken.