基底神经节独立编码环境噪声水平以调控言语口部及手部手势

《Nature Communications》：Independent basal ganglia neural populations encode speech production and ambient-noise levels

　　

摘要

基底神经节（BG）对运动控制的贡献被认为涉及根据环境约束来激活运动，但这主要是在肢体系统中进行的研究。我们假设基底神经节在言语过程中同样调节呼吸和发音系统。我们在人类言语任务中记录了下丘（STN）和苍白球（GP）的局部场电位和单神经元活动，并利用Lombard效应来调节环境约束。GP和STN在言语产生过程中表现出不同的时间特征。这两个区域均未稳健地编码所产生的言语强度。相反，神经群体跟踪环境背景噪声水平，即使在基线期间也具有较高的解码准确率。受环境噪声调节的位点与受言语调节的位点属于相互独立的群体。我们认为，该编码被下游基底神经节-皮质环路节点所利用，以激活言语口部运动手势以及伴随言语的手部肢体手势，这两者均对环境噪声水平做出反应，从而维持高保真度的交流。