科技日報記者 張夢然
只要是說話，就一定是在呼氣，你註意過這個現象嗎？這是為什麽呢？
據最新一期【科學】雜誌報道， 美國麻省理工學院研究人員發現了一種大腦回路，可驅動發聲，並確保一個人只在呼氣時才能說話，在吸氣時停止說話。
聲帶位於喉部，是兩條可開啟和關閉的肌肉帶。當它們大多閉合或內收時，從肺部呼出的空氣在透過喉部時會產生聲音。
新發現的回路可以控制發聲所需的兩個動作：喉部變窄和從肺部呼出空氣。這一發聲回路，由調節呼吸節律的腦幹區域指揮，控制發聲的神經元則接收來自呼吸節律發生器的直接抑制輸入，這就確保了呼吸仍然比言語占主導地位。
研究團隊使用小鼠模型分析了這種發聲控制過程。小鼠使用超音波發聲（USV）相互交流，它們使用獨特的「口哨機制」產生這種聲音，即透過幾乎閉合的聲帶之間的小孔呼出空氣。
研究人員在後腦區域發現一組前運動神經元，稱為模糊後核，模糊後核神經元在USV期間會被強烈啟用。團隊使用化學遺傳學和光遺傳學來進行探索。當模糊後核神經元阻斷時，小鼠不再能產生USV或任何其他型別的發聲。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聲時所做的那樣。
相反，當模糊後核神經元被啟用，聲帶閉合，小鼠呼氣，USV就會出現。然而，如果刺激持續兩秒鐘或更長時間，這些USV將被吸氣打斷，這表明該過程受到大腦中調節呼吸的同一部份的控制。
研究過程示意圖。圖片來源：【科學】
突觸圖譜顯示，腦幹中稱為前包欽格復合體的神經元，充當吸入的節律發生器。這確保了呼吸在言語產生中仍然占主導地位，並且人們必須在說話時停下來呼吸。
研究人員認為，盡管人類的語音產生比小鼠發聲更復雜，但他們在小鼠中發現的回路在人類的語音產生和呼吸中起著相同的作用。
編輯：宋慈
稽核：朱麗
