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Il cervello degli esseri umani è in grado di riconoscere e di reagire senza alcuno sforzo ai suoni naturali ed è ancor più particolarmente sintonizzati sul “parlato”.
Nel recente passato alcuni studi sono stati condotti con la finalità di localizzare e comprendere quali parti del cervello siano deputate a interpretare il parlato, ma poiché le stesse aree cerebrali sono per lo più attive anche per altri suoni, ne deriva che al giorno d’oggi non è ancora chiaro se il cervello abbia o meno dei “processi” unici per l’elaborazione del parlato, e come vengano eseguiti questi processi.
Una delle sfide principali da parte dei ricercatori è dunque proprio quella di descrivere come il cervello abbina segnali acustici altamente variabili a rappresentazioni linguistiche quando non c’è una corrispondenza uno a uno tra i due, ad esempio come il cervello identifica le stesse parole pronunciate da parlanti e dialetti molto diversi tra loro.
Ebbene, per quest’ultimo studio, un team di ricerca condotto dalla professoressa Riitta Salmelin ha decodificato e ricostruito il parlato da registrazioni cerebrali su scala millesimale in 16 volontari, in Finlandia. I ricercatori hanno adottato il nuovo approccio per utilizzare la variabilità acustica naturale di una grande varietà di suoni (parole pronunciate da diversi parlanti, suoni ambientali di molte categorie) e di mapparle su dati di magnetoencefalografia (MEG) utilizzando modelli di apprendimento ispirati alla fisiologia. Questi tipi di modelli, con rappresentazioni dei suoni risolti nel tempo e mediate nel tempo, sono stati utilizzati in precedenza in altre ricerche.
Lo studio ha così scoperto che il blocco temporale dell’attivazione corticale all’input del parlato è cruciale per la codifica del discorso. “Quando sentiamo una parola, ad esempio “gatto“, il nostro cervello deve seguirla con molta precisione nel tempo per poterne capire il significato” – si legge nelle note della ricerca.
Per contrasto, il blocco temporale non è stato evidenziato nell’elaborazione corticale dei suoni ambientali non vocali che trasmettevano gli stessi significati delle parole pronunciate, come la musica o le risate. Al contrario, l’analisi del tempo medio è sufficiente a raggiungere i loro significati. Ciò significa che le stesse rappresentazioni sono accessibili al cervello anche quando si sente un gatto miagolare, ma il suono stesso viene analizzato nel suo insieme, senza bisogno di un simile time-locking di attivazione cerebrale.
La “codifica a tempo” è stata osservata anche per le nuove parole senza senso. Tuttavia, anche le risposte ai suoni non vocali prodotti dall’uomo, come il riso, non hanno mostrato una migliore decodifica con il meccanismo dinamico del time-locked e sono state ricostruite meglio utilizzando un modello di media del tempo, suggerendo che la codifica time-locked sia speciale per i suoni identificati come vocali.
I risultati attuali suggeriscono che, negli esseri umani, uno speciale meccanismo di codifica a tempo potrebbe essersi evoluto per la parola. Sulla base di altri studi, questo meccanismo di elaborazione sembra essere sintonizzato sulla lingua nativa con un’ampia esposizione all’ambiente linguistico durante lo sviluppo iniziale.
L’attuale scoperta della codifica a tempo, specialmente per il parlato, approfondisce la comprensione dei calcoli necessari per la mappatura tra rappresentazioni acustiche e linguistiche (dai suoni alle parole). I risultati attuali sollevano la questione di quali aspetti specifici all’interno dei suoni sono cruciali per spingere il cervello ad utilizzare questa speciale modalità di codifica. Per indagare ulteriormente su questo aspetto, i ricercatori mirano a utilizzare ambienti di vita reale come gli ambienti uditivi, come la sovrapposizione dei suoni ambientali e del parlato. Gli studi futuri dovrebbero anche determinare se un simile blocco temporale possa essere osservato con la specializzazione nell’elaborazione di altri suoni attraverso l’esperienza, ad esempio per i suoni strumentali nei musicisti.
