Исследователи из Института неврологии Университета Барселоны (UBNeuro) и Исследовательского института Сан-Хуан-де-Деу (IRSJD) создали новую методологию, чтобы попытаться ответить на этот основной вопрос о человеческом развитии.
Результаты, опубликованные в журнале Nature с открытым доступом Scientific Reports, подтверждают, что нейронное кодирование голоса новорожденных сопоставимо с возможностями взрослых после трех лет воздействия языка. Однако существуют различия в восприятии тонких спектральных и временных структур звуков, которые заключаются в способности различать вокальные звуки, такие как / o / и / a /. Поэтому, по мнению авторов, нейронное кодирование этого звукового аспекта, впервые записанное в этом исследовании, не обнаруживается достаточно зрелым после рождения, но для его развития требуется определенное воздействие языка, а также стимуляция и время.
По словам исследователей, знание уровня развития, типичного для этих процессов нейронного кодирования с рождения, позволит им «раннее обнаруживать языковые нарушения, что обеспечит раннее вмешательство или стимул для уменьшения будущих негативных последствий»."
Исследование проводится под руководством Карлеса Эскера, профессора когнитивной нейробиологии отделения клинической психологии и психобиологии UB, и было проведено в IRSJD в сотрудничестве с Марией Долорес Гомес Ройг, руководителем отделения акушерства и гинекологии больницы.
Больница Сан-Хуан-де-Деу. Исследование также подписано экспертами Соней Аренильяс Алкон, первым автором статьи, Хорди Коста Файделла и Тереза Рибас Пратс, все члены исследовательской группы когнитивной неврологии (Brainlab) UB.
Расшифровка спектральной и временной тонкой структуры звука
Чтобы отличить нервную реакцию на речевые стимулы у новорожденных, одной из основных задач было записать с помощью электроэнцефалограммы ребенка специфический ответ мозга: частотно-следящий ответ (FFR).
FFR предоставляет информацию о нейронном кодировании двух специфических характеристик звука: основной частоты, отвечающей за восприятие высоты звука (высокого или низкого), и спектральной и временной тонкой структуры. Согласно исследованию, точное кодирование обеих функций является «основополагающим для правильного восприятия речи, что является требованием для овладения языком в будущем."
На сегодняшний день доступные инструменты для изучения этого нейронного кодирования позволили исследователям определить, способен ли новорожденный ребенок кодировать интонации в высоте голоса, но этого не произошло, когда дело дошло до спектральной и временной тонкой структуры. "Изменения в контуре высоты тона голоса очень важны, особенно в тональных вариациях, таких как мандарин, а также для восприятия просодии речи, которая передает эмоциональное содержание сказанного.
Однако спектральная и временная тонкая структура звука является наиболее важным аспектом в овладении языком в отношении нетональных языков, подобных нашему, и немногочисленные существующие исследования по этому вопросу не сообщают о точности, с которой мозг новорожденного кодирует его », – отметка. авторы.
Основная причина отсутствия исследований – технические ограничения, вызванные типом звуков, используемых для проведения этих тестов. Поэтому авторы разработали новый стимул (/ oa /), внутренняя структура которого (увеличивающееся изменение высоты голоса, два разных голоса) позволяет им оценивать точность нейронного кодирования обеих характеристик звука одновременно с использованием анализа FFR.
Адаптированный тест к ограничениям больничной среды
Одним из наиболее важных аспектов исследования является то, что стимул и методология совместимы с типичными ограничениями больничной среды, в которой проводятся тесты. "Время очень важно в исследовании FFR с новорожденными. С одной стороны, поскольку ограничения по времени записи определяют стимулы, которые они могут записывать.
С другой стороны, для реальных условий, в которых находятся новорожденные в больницах, где есть частый и постоянный доступ к ребенку и матери, чтобы они получали необходимую помощь и проходили обследования и обычные тесты, чтобы исключить проблемы со здоровьем ", авторы добавляют. Учитывая эти ограничения, ответы 34 новорожденных, участвовавших в исследовании, были записаны на сеансах, которые длились от двадцати до тридцати минут, что почти вдвое меньше времени, используемого на обычных сеансах в исследованиях по распознаванию звуков речи.
Потенциальный биомаркер проблем с обучением
После этого исследования цель исследователей – охарактеризовать развитие нейронного кодирования спектральной и временной тонкой структуры звуков речи с течением времени. Для этого они в настоящее время регистрируют реакцию частотного следования у тех младенцев, которые принимали участие в настоящем исследовании, которым сейчас 21 месяц. «Учитывая, что два первых года жизни являются критическим периодом стимулирования овладения языком, эта продольная оценка развития позволит нам получить глобальное представление о том, как эти навыки кодирования развиваются в течение первых месяцев жизни», – отмечают исследователи.
Цель состоит в том, чтобы подтвердить, подтверждаются ли наблюдаемые после рождения изменения в нейронном кодировании звуков с появлением наблюдаемых нарушений в развитии речи младенца.
Если это произойдет, «этот нейронный ответ можно, безусловно, считать полезным биомаркером для раннего выявления будущих трудностей с грамотностью, точно так же, как обнаруженные изменения у новорожденных могут предсказать появление задержек в развитии речи. Это цель проекта ONA, финансируемого Министерством науки и инноваций Испании ", – заключают они.