Area otak yang mengontrol nada bicara manusia terungkap
Sebuah studi otak baru menempatkan wilayah otak yang bertanggung jawab atas kemampuan kita untuk mengubah nada suara kita. Penemuan ini dapat membantu menciptakan kotak suara prostetik yang terdengar lebih alami.
Manusia memiliki kotak suara, atau laring, tidak seperti primata lainnya.
Sebagai spesies, kita dapat menghasilkan ucapan yang lancar yang dapat menimbulkan respons emosional.
Ini adalah anugerah bagi spesies pada umumnya, tetapi merupakan beban bagi individu yang memiliki masalah dengan laring mereka.
Bagi mereka yang terlahir tidak dapat berbicara atau yang kehilangan kemampuan berbicara di kemudian hari, menggunakan perangkat robotik hanya dapat membantu begitu banyak.
Stephen Hawking dan penyintesis suaranya adalah salah satu kasus paling terkenal dari manusia yang menggunakan kotak suara palsu.
Tetapi meskipun fisikawan itu dapat mengucapkan kata apa pun di kamus, mesinnya tidak dapat menekankan kata-kata tertentu atau memberi kesan bahwa Hawking sedang mengajukan pertanyaan daripada sekadar mengucapkan pernyataan.
Sekelompok peneliti telah mengenali potensi perangkat yang dapat memberikan suara yang terdengar realistis kepada mereka yang tidak memiliki kotak suara yang berfungsi.
Tim yang berbasis di University of California, San Francisco - telah memulai langkah pertama menuju penemuan semacam itu dengan menentukan area otak mana yang bertanggung jawab untuk mengontrol nada dalam ucapan manusia.
Pentingnya nada
Pitch memungkinkan kita menyampaikan suasana hati atau penekanan saat berbicara. Nada tinggi dan rendah diciptakan oleh getaran pita suara. Ini, pada gilirannya, dikendalikan oleh ketegangan pada lipatan yang berasal dari otot yang dilenturkan, yang menyebabkan getaran lebih cepat.
Studi yang dipublikasikan di jurnal Sel, bertujuan untuk melihat area otak mana yang diaktifkan ketika nada yang berbeda dibuat. Ini hanya dapat dilakukan dengan mempelajari otak orang saat mereka berbicara dalam waktu nyata.
Untungnya, penulis senior Dr. Edward F. Chang adalah ahli bedah saraf yang menangani sejumlah pasien epilepsi. Beberapa otak pasiennya dilengkapi dengan elektroda yang sangat kecil yang dapat membantu menentukan asal mula kejang.
Dengan menggunakan metode deteksi yang sama, yang dikenal sebagai elektrokortikografi, para ilmuwan merekrut relawan dari kelompok pasien epilepsi ini.
Mereka semua diminta mengulangi kalimat berikut: "Saya tidak pernah mengatakan dia mencuri uang saya." Setiap kali, peserta diinstruksikan untuk memberi penekanan pada kata yang berbeda untuk mengubah arti kalimat (dan nada suara mereka).
Dengan mempelajari aktivitas otak dengan cermat, tim menemukan bahwa neuron di satu area otak tertentu - korteks motorik laring punggung - diaktifkan saat nada diubah. Saat lapangan menjadi lebih tinggi, area tersebut menunjukkan lebih banyak aktivitas.
Selain memeriksa aktivitas, para peneliti juga menstimulasi neuron di area ini secara elektrik. Hal ini menyebabkan otot laring melentur dan bahkan memicu respons vokal pada beberapa pasien.
Peserta juga mengalami mendengarkan kembali suara mereka sendiri, yang menimbulkan respons di area punggung.
Mengembangkan prostetik
Hasilnya dapat membantu para ilmuwan untuk mengetahui bagaimana otak manusia berhasil meniru suara orang lain.
Tentu saja, ini akan menjelaskan cara kerja otak peniru, tetapi ini lebih penting; dapat membantu merekayasa kotak suara palsu yang memberikan suara alami kepada pasien, memungkinkan mereka berbicara dengan cara yang lebih realistis dan tidak terlalu monoton.
“Anda benar-benar ingin prostetik untuk membawa konten emosional pembicara. Tidaklah cukup hanya dengan menangkap kata-kata karena kebanyakan yang kita komunikasikan adalah bagaimana kita mengatakan sesuatu. ”
Penulis utama Benjamin Dichter
Para peneliti belum menyelesaikan pekerjaan mereka. Seiring dengan mempelajari bagaimana prostesis semacam itu dapat dikembangkan, mereka juga mempelajari "rekayasa balik" kontrol nada otak.
Ini berarti mencoba memprediksi kata mana yang sedang ditekankan hanya dengan mempelajari aktivitas saraf otak.
Satu hal yang jelas: masih banyak yang harus dipelajari tentang suara manusia.
