國際權威科學期刊《自然》雜誌（Nature）在其最新一期的研究論文中，發表了來自紐約大學格羅斯曼醫學院和愛荷華大學研究人員的研究成果，該項研究確定了大腦內部一特定的迴路，當我們在談話時，或者在計劃我們的口頭對話時，它是非常活躍的。
紐約大學格羅斯曼醫學院神經科學與生理學托馬斯和蘇珊娜墨菲教授、以及資深作者邁克爾朗博士說：“我們的研究確定了語言規劃背後的大腦網路，這在以前一直是未知的。”
研究過程 多年來，研究人員試圖使用腦電圖將語音功能與大腦回路聯絡起來。這種裝置可測量電訊號的快速波動，其被認為是一大群神經細胞“發射”以傳輸電訊號。但研究作者指出，腦電圖無法以足夠的解析度精確定位神經迴路，而功能性磁共振（另一種常用技術）的速度不夠快，無法捕捉與對話規劃相關的大腦。這些方法對於跟蹤大腦在日常對話中所產生的活動留下了一個關鍵性盲點。
另一種技術，即皮層電圖 (ECoG)，透過將電極直接放在大腦表面來克服這些障礙。快速、精確的 ECoG 測量表明，大腦透過結合所聽到的內容以及構成單詞的聲音（發音）來規劃語言，實現自然對話。雖然一些 ECoG 研究已經確定了與感知相關的大腦網路，但紐約與愛荷華大學的本項研究是第一個在語言規劃階段捕獲大腦活動的研究，這也最難研究的專案。
參與該專案的研究人員說：“研究人員可以與患者交談，並在他們說話或傾聽時觀察大腦回路的活動，當我們將 ECoG 測量與向患者提出結構性問題的技術相結合時，我們發現了一個潛在的語言規劃網路。”
為了進行這項研究，研究小組在手術過程中將電極放置在患者的大腦表面，以避開導致癲癇發作的腫瘤或腦組織。在這兩種情況下，外科醫生最初只對患者進行區域性麻醉，這樣他們就可以確定患者說話時活躍的大腦區域，從而避免對患者的言語中樞造成損害。
研究人員將 ECoG 電極放置在八名志願患者的左腦語言優勢半球上。接下來，他們使用另一個實驗室開發的方案----關鍵資訊 (CI)任務----來評估語言規劃反應。在每個問題集中，不斷變化的關鍵字 CI 決定了回答規劃何時開始，因此可以在該時間視窗內跟蹤大腦活動。研究人員提出的問題示例包括：
“軟的反義詞是什麼常用詞？”
“熱的反義詞是什麼常用詞？”
透過改變每個問題的關鍵詞，以獲取開始規回答所需的關鍵資訊——研究人員能夠區分與規劃相關的大腦活動與感知。
研究人員發現，95.5% 的規劃聚集在大腦不同的區域，大多數規劃集中在尾側額下回 (cIFG) 和尾側額中回 (cMFG)。雖然 cIFG，通常被稱為“布羅卡區”，長期以來一直被認為對語言很重要，但 cMFG 的作用之前尚未確定。
此外，研究小組發現，當患者準備在自然的、無指令碼的對話中講話時，與關鍵資訊任務相關的規劃網路也很活躍。在患者回答完結構性問題後，研究人員讓他們進行了幾分鐘的隨意對話，在此期間，與感知、計劃和說話相關的相同模式出現在患者的大腦活動中。
研究人員 Gregg Castellucci 博士介紹：“這項研究首次描述了我們在自然的日常環境中說話時產生語言的特殊大腦機制，關鍵是，我們使用簡單可控任務發現的大腦圖譜在人類自然行為的測試中得到了支援。”
文獻：
Gregg A. Castellucci, Christopher K. Kovach, Matthew A. Howard, Jeremy D. W. Greenlee, Michael A. Long.A speech planning network for interactive language use.Nature, 2022
