В результате недавних открытий была выявлена цепь в мозге, ответственная за контроль двух ключевых аспектов вокализации: сужение гортани (голосовых связок) и выдыхание воздуха. Эта цепь активизируется под управлением области ствола мозга, регулирующей ритм дыхания и обеспечивающей приоритет дыханию.
Исследование, проведенное профессором Фань Вангом из Массачусетского технологического института, показало, что нейроны, управляющие вокализацией, получают ингибирующие сигналы от дыхательного центра мозга. Голосовые связки, находящиеся в гортани, открываются и закрываются для создания звука при прохождении воздуха через них.
Эксперименты на мышах, использующих ультразвуковые вокализации для коммуникации, позволили ученым изучить механизм контроля мозга над вокализацией. Они обнаружили, что некоторые премоторные нейроны в заднем мозге, известные как RAm (retroambiguus nucleus), играют важную роль в данном процессе. Эти нейроны, получившие обозначение RAmVOC, были высокоактивны во время вокализации у мышей. Последующие исследования подтвердили их ключевое значение.
Картирование нейронных связей позволило исследователям выявить влияние комплекса пре-Бётцингера, части ствола мозга, на ингибицию нейронов RAmVOC. Это содействует предоставлению приоритета дыханию во время речи, заставляя нас делать паузы для дыхания. Вследствие того, что человеческая речь намного более сложная, чем вокализация мышей, ученые утверждают, что данная схема может играть сходную роль в производстве человеческой речи.
Дальнейшие исследования позволят понять, как мозговые цепи, контролирующие дыхание и вокализацию, влияют на другие функции, такие как кашель и глотание.