Área do cérebro que controla o tom da fala humana revelada
Um novo estudo do cérebro localiza a região do cérebro responsável por nossa capacidade de alterar o tom de nossa voz. As descobertas podem ajudar a criar uma caixa vocal protética de som mais natural.
Os humanos têm uma caixa vocal, ou laringe, ao contrário de qualquer outro primata.
Como espécie, podemos produzir uma fala fluida que pode provocar uma resposta emocional.
Esta é uma dádiva de Deus para a espécie em geral, mas é um fardo para indivíduos com problemas de laringe.
Para aqueles que nascem incapazes de falar ou que perdem a fala mais tarde, usar um dispositivo robótico pode ajudar muito.
Stephen Hawking e seu sintetizador de voz é um dos casos mais notáveis de um ser humano usando uma caixa vocal protética.
Mas embora o físico fosse capaz de falar qualquer palavra do dicionário, sua máquina não conseguia enfatizar certas palavras ou dar a impressão de que Hawking estava fazendo uma pergunta, em vez de simplesmente dizer uma afirmação.
Um grupo de pesquisadores reconheceu o potencial de um dispositivo que pode dar àqueles que não têm uma caixa de voz em funcionamento uma voz realista.
A equipe - baseada na Universidade da Califórnia, em San Francisco - deu os primeiros passos em direção a essa descoberta determinando qual área do cérebro é responsável pelo controle do tom na fala humana.
A importância do pitch
O tom nos permite transmitir o humor ou a ênfase ao falar. Os tons altos e baixos são criados pela vibração das cordas vocais. Estes, por sua vez, são controlados pela tensão nas dobras que vem da flexão dos músculos, causando uma vibração mais rápida.
O estudo, que foi publicado na revista Célula, teve como objetivo ver quais áreas do cérebro foram ativadas quando diferentes tons foram criados. Isso só poderia ser feito estudando o cérebro das pessoas enquanto elas falam em tempo real.
Felizmente, o autor sênior, Dr. Edward F. Chang, é um neurocirurgião que trabalha com vários pacientes com epilepsia. Alguns dos cérebros de seus pacientes são equipados com eletrodos minúsculos que podem ajudar a determinar a origem de uma convulsão.
Usando o mesmo método de detecção, conhecido como eletrocorticografia, os cientistas recrutaram voluntários desse grupo de pacientes com epilepsia.
Todos foram convidados a repetir a seguinte frase: “Eu nunca disse que ela roubou meu dinheiro”. Cada vez, os participantes foram instruídos a colocar ênfase em uma palavra diferente, a fim de mudar o significado da frase (e o tom de sua voz).
Ao estudar de perto a atividade cerebral, a equipe descobriu que os neurônios em uma área particular do cérebro - o córtex motor da laringe dorsal - foram ativados quando o pitch foi alterado. Quando o tom ficou mais alto, a área mostrou mais atividade.
Além de examinar a atividade, os pesquisadores também estimularam eletricamente os neurônios nessa área. Isso fez com que os músculos da laringe se flexionassem e até provocou uma resposta vocal em alguns pacientes.
Os participantes também experimentaram ouvir suas próprias vozes, o que causou uma resposta na área dorsal.
Desenvolvimento de próteses
Os resultados podem ajudar os cientistas a descobrir como o cérebro humano consegue imitar as vozes dos outros.
Claro, isso vai explicar como funcionam os cérebros dos imitadores, mas tem uma importância maior; poderia ajudar a projetar uma caixa de voz protética que dê aos pacientes uma voz natural, permitindo-lhes falar de uma forma mais realista e menos monótona.
“Você realmente gostaria de uma prótese para transportar o conteúdo emocional do alto-falante. Não é suficiente apenas capturar as palavras, porque muito do que comunicamos é como dizemos algo. ”
Autor principal Benjamin Dichter
Os pesquisadores ainda não terminaram seu trabalho. Além de estudar como tal prótese poderia ser desenvolvida, eles também estão analisando a "engenharia reversa" do controle de pitch do cérebro.
Isso significa tentar prever qual palavra está sendo enfatizada apenas estudando a atividade neural do cérebro.
Uma coisa é certa: há muito mais a aprender sobre a voz humana.
