인간의 말 생성에 관한 단일 뉴런 요소
Abstract
인간은 의미 있는 언어를 생성하기 위해 극도로 다양한 조음 운동 조합을 생성할 수 있습니다. 특정한 음운 순서를 조율하고, 소수 초 동안의 시간 경과에 따라 음절 및 억양을 조절할 수 있는 이 능력은 수천 개의 단어 소리를 생성할 수 있게 하며 언어의 핵심 구성 요소입니다. 그러나 말 중에 단어를 계획하고 생성하는 데 사용되는 기본적인 세포 단위 및 구조는 대부분 알려져 있지 않습니다.
이 연구에서는 인간의 대뇌 피질 열에서 샘플링이 가능한 급성 초고밀도 Neuropixels recording을 사용하여, 자연어 말의 생성 중에 계획된 단어의 음성 배열 및 구성에 대한 상세한 정보를 암호화하는 세포를 발견합니다. 이러한 뉴런은 말하기 전에 발음 이벤트의 특정 순서와 구조를 나타내었으며 음운 순서를 음절로 분할하였습니다. 또한 예정된 단어의 음성, 음절 및 형태소 구성 요소를 정확하게 예측하며 시간적으로 순서가 맞추어진 동적을 나타냈습니다. 종합적으로 이러한 세포의 혼합이 어떻게 대뇌 피질 열에 널리 조직되어 있고, 그들의 활동 패턴이 발음 계획에서 생성으로 전환되는지를 보여줍니다. 또한 이러한 세포가 지각 중에 자음과 모음 소리의 상세한 구성을 안정적으로 추적하고, 말하기와 청취에 특별히 관련된 프로세스를 구별하는 방법을 보여줍니다.
이러한 발견들은 인간의 전두엽 뉴런에 의한 음성의 음운 표현의 놀랍게 구조화된 조직 및 부호화 과정을 드러내며, 음성 생성을 지원할 수 있는 세포적 과정을 시연합니다.