Новітні дослідження, опубліковані у журналі Nature Neuroscience у 2019 році, виявили ключові ділянки мозку, що відповідають за синхронізацію дихання з мовленням під час природних розмов.
Функціональна магнітно-резонансна томографія (фМРТ) показала, що піки дихання відбуваються приблизно за 200 мілісекунд до початку мовлення. Це свідчить про свідомий контроль дихання для підготовки до говоріння. Дослідження виявило значну активність у постцентральній борозні, стовбурі мозку та мозочку при порівнянні піків дихання перед мовленням з тими, що не пов'язані з мовленням. Ці ділянки відіграють вирішальну роль у регулюванні дихання та координації рухів.
Постцентральна борозна допомагає обробляти сенсорну інформацію від дихальних м'язів під час цілеспрямованого дихання. Стовбур мозку контролює автоматичні дихальні ритми та інтегрує сигнали для газообміну, тоді як мозочок з'єднується зі стовбуром мозку та корковими ділянками для координації рухового контролю. Ці висновки підкреслюють складну взаємодію між різними ділянками мозку, які керують диханням для мовлення.
Ця мережа допомагає долати автоматичні дихальні патерни, дозволяючи здійснювати добровільний контроль, необхідний для мовлення. Дослідження розширює попередні роботи, що пов'язують моторну кору, додаткову моторну кору та премоторну кору з добровільним контролем дихання. Острівцева кора також відіграє роль в обробці дихальних сигналів, з'єднуючись з моторними ділянками мовлення.
Розуміння того, як мозок координує дихання та мовлення, є життєво важливим для моделей взаємодії наших відчуттів та рухів. Ці знання також можуть допомогти у розробці методів лікування розладів мовлення та дихання. Додаткові дослідження показують, що мозочок, зокрема його передній відділ, відіграє важливу роль у регулюванні дихання, особливо у відповідь на стрес та зміни рівня вуглекислого газу. Це свідчить про його участь у тонкому налаштуванні дихальних патернів для адаптації до різних фізіологічних станів. Крім того, острівцева кора, яка пов'язана з обробкою сенсорної інформації та внутрішніх станів тіла, також демонструє активність, пов'язану з диханням та мовленням, що вказує на її роль у інтеграції цих процесів.