Индивидуальные различия в мониторинге речи: функциональные и структурные корреляты задержанной акустической обратной связи

Сенсорная обратная связь необходима для точной настройки моторных действий, и производство речи не является исключением. Оно опирается на непрерывный самоконтроль, чтобы гарантировать соответствие произносимых звуков целевым намерениям. Задержка акустической обратной связи (DAF) нарушает это соответствие и ухудшает беглость речи, что делает метод мощным инструментом для изучения сенсомоторного контроля. Мы совместили функциональную и диффузионно-взвешенную МРТ у 31 участника, выполнявшего задание по произнесению слов при задержанной (DAF) и немедленной (no-DAF) акустической обратной связи. Несмотря на то, что все участники замедляли речь при DAF, степень этого эффекта варьировала между индивидуумами и была количественно оценена с помощью индекса восприимчивости (SI). На групповом уровне DAF вызывал повышенную активацию правосторонней сети, включающей верхнюю височную извилину, надкраевую извилину, нижнюю лобную извилину, добавочную моторную зону и левое мозжечковое полушарие. Учет индивидуальных различий показал, что большая восприимчивость была связана с усиленной активацией гомологичных речевых моторных областей левого полушария и большим объемом правого длинного дугообразного пучка (arcuate fasciculus), белом matter пути, соединяющего слуховые и моторные речевые области. Такая картина указывает на то, что уязвимость отражает повышенный привлечение нейронных ресурсов и более сильную зависимость от аудиомоторного сопряжения. Напротив, устойчивость была связана с более активным вовлечением двусторонней угловой извилины и более высокой плотностью волокон в правом заднем дугообразном пучке, который соединяет слуховые и соматосенсорные речевые области. Это указывает на то, что устойчивость обеспечивается задней цепью, эффективно интегрирующей мультимодальную сенсорную обратную связь. В совокупности эти результаты связывают функциональную динамику с лежащей в основе структурной связностью и показывают, как правосторонняя сеть поддерживает контроль речи, одновременно объясняя индивидуальные различия в восприимчивости к нарушению беглости. Беглая речь зависит от способности мозга контролировать самостоятельно порождаемые звуки и ощущения от артикуляторных органов для оперативной корректировки моторных команд. Чтобы раскрыть нейронную основу этого процесса, мы объединили парадигму, нарушающую беглость (DAF), с функциональной и структурной нейровизуализацией. Этот мультимодальный подход показал, что хотя обработка DAF опирается на правостороннюю сеть, более восприимчивые участники демонстрируют повышенное привлечение областей мониторинга в левом полушарии. Мы также обнаружили, что более сильные беломассовые связи в правом заднем дугообразном пучке предсказывают большую устойчивость и беглость. Эти результаты предлагают анатомически обоснованное объяснение взаимодействия слуховой и соматосенсорной обратной связи в поддержке речевого производства и дают новое понимание причин, по которым некоторые люди более восприимчивы к срывам беглости и связанным расстройствам.