Beszéd és légzés

Bár néhány rövid hangra úgy is képesek vagyunk, de értelmesen, szavakkal, mondatokkal beszélni már nem tudunk, csak akkor, ha kifelé áramlik a levegő. (Vannak nyelvek, ahol ezeket a belégzéskor adott hangokat gyakrabban használják.)

Ahhoz, hogy beszélni (hangot kiadni) tudjunk, fontos összehangolni a légzés és a hangadás idejét, az ezekhez szükséges izommozgásokat. A Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) kutatóinak sikerült feltárni azt az agyi mechanizmust, ami e folyamatokat irányítja, és csupán akkor enged beszélni, ha épp kilégzünk. (Bár mi most az emberi beszédről olvasunk, ugyanez vonatkozik az állatok hangadására is.)

A felfedezett agyi irányítás két, a beszédhez szükséges folyamatról is gondoskodik: arról, hogy ilyenkor összeszűküljön a gége, és arról is, hogy kifelé fújjuk a levegőnket. Kiderült az is, hogy ez az agyi folyamat alárendeltje a légzési ritmusunkat szabályozó agytörzsi régiónak, ezzel biztosítja agyunk, hogy nem fogunk megfulladni csak azért, mert nagyon sok a mondani valónk.

„Amikor levegőt kell venned, abba kell hagynod a beszédet. Észrevettük, hogy a beszédet irányító idegsejtek tiltó jelet kapnak a légzésritmus irányítójától” – mondta Fan Wang, a kutatás vezetője.

A hangszalagok a gégében helyezkednek el, e két izomszalag kinyílhat vagy bezárulhat. Amikor egymás mellé zárultak, vagyis akadály van a kiáramló levegő útjában, az áramló levegő rezgéseket hoz létre. Az MIT kutatói egerek segítségével vizsgálták a hangadás-légzés koordinációját. Az egerek kommunikációja jórészt ultrahang tartományba esik, e hangokat a szinte teljesen zárt hangszalagok közti egészen mini kis résen átpréselt levegő segítségével adják ki. A kutatók azt térképezték fel, hogy a hangadás, illetve a légzés idején mely agyi áramkörök aktívak, melyek vesznek részt e folyamatokban. Először megkeresték azokat a neuronokat, amelyek a gége zárásáért feleltek, majd amikor megtalálták, tesztelni is kezdték. Ha ezeket az irányító idegsejteket blokkolták, az egér nem tudott hangot kiadni, nem zárultak össze a hangszalagjai sem. Ha viszont aktívak voltak ezek az idegsejtek, az egér cincogott. Viszont, amint 2 másodperccel a szokásosnál tovább voltak aktívak ezek a hangszalagot összezáró idegsejtek, ezt megszakította az agy, és az egér levegőt vett. A kutatók visszakövették, honnan jött erre a parancs, és ekkor derült ki, hogy az egész a légzésritmust irányító régió alárendeltje.

Bár az emberi beszéd kétségkívül komplexebb az egér cincogásánál, a háttérben húzódó agyi folyamatok alapja ugyanaz lehet. Mindkét esetben össze kell zárulniuk a hangszalagoknak, és kifelé kell áramolnia a levegőnek – az irányító folyamatok pedig ezeken keresztül hangolják össze a beszédet és a légzést.

A kutatók a továbbiakban azt is szeretnék kideríteni, hogy más folyamatok, például a köhögés vagy a nyelés milyen kapcsolatban állhatnak ezzel a hangadást és légzést irányító agyi útvonallal.