神経科学：ヒトにおける発話生成の単一ニューロン成分

ヒトは、非常に多様な調音運動の組み合わせを作り出して、意味を持つ発話を生成することができる。1秒未満の時間スケールで、特定の音声配列、それらの音節化および抑揚を調整する能力によって、ヒトは数千語の音を生み出すことができ、この能力が言語の中核的構成要素となっている。しかし、発話中に言葉を計画し、生成するための基本的な細胞の単位と構造については、ほとんど分かっていない。今回我々は、ヒトの皮質柱全体でサンプリングできる迅速な超高密度ニューロピクセル記録法を用い、言語優位の前頭前皮質において、自然発話の生成中に計画された単語の音声の配置と構成についての詳細な情報を符号化するニューロンを発見した。これらのニューロンは、発声前の調音事象の特定の順序と構造を表しており、音声配列の個別の音節への分割を反映していた。これらはまた、次に来る単語の音声、音節、語形の要素を正確に予測し、時間的に順序付けられた動態を示した。まとめると、これらの混成した細胞が皮質柱に沿って広範に組織化される仕組みと、それらの活動が調音計画から発声への移行をパターン化する仕組が明らかになった。我々はまた、これらの細胞が、知覚中に子音と母音の音の詳細な構成を確実に追跡する仕組み、およびそれらの細胞が会話に特異的に関連する過程と、聴き取りに関連する過程を区別する仕組みも実証する。まとめると、これらの知見から、ヒト前頭前皮質ニューロンによる音声表現の著しく組織化された構造と符号化カスケードが明らかになり、発話生成を支え得る細胞過程が実証された。

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