Повторение речи происходит, когда люди произносят звуки, которые они слышали от другого человека . Другими словами, это произнесение одним человеком устных вокализаций, сделанных другим человеком. Повторение речи требует от человека, повторяющего высказывание, способности сопоставлять звуки, которые он слышит из устного произношения другого человека, с аналогичными местами и способами артикуляции в его собственном речевом тракте .
Такая имитация речи часто происходит независимо от понимания речи, например, при затенении речи , при котором люди автоматически произносят слова, услышанные в наушниках , и патологическом состоянии эхолалии , при котором люди рефлекторно повторяют подслушанные слова. Это связано с тем, что речевое повторение слов отделяется в мозге от восприятия речи . Повторение речи происходит в дорсальном потоке обработки речи, а восприятие речи происходит в вентральном потоке обработки речи. Таким путем повторы часто неожиданно включаются в спонтанные новые предложения сразу или после задержки после сохранения в фонологической памяти .
У людей способность преобразовывать услышанные входные вокализации в двигательные результаты высоко развита, поскольку способность копирования играет решающую роль в быстром расширении разговорного словаря детей . У детей старшего возраста и взрослых эта способность остается важной, поскольку она позволяет продолжать изучать новые слова, имена и дополнительные языки . Это повторение также необходимо для распространения языка от поколения к поколению. Было также высказано предположение, что фонетические единицы, из которых состоит речь, были выбраны в процессе расширения словарного запаса и передачи словарного запаса , поскольку дети предпочитают копировать слова с точки зрения более легко имитируемых элементарных единиц.
Вокальная имитация происходит быстро: слова могут повторяться в течение 250-300 миллисекунд [1] как в норме (при речевом затенении ) [2] , так и при эхолалии . Подражание слогам речи , возможно, происходит еще быстрее: люди начинают имитировать второй фон в слоге [ао] раньше, чем успевают его идентифицировать (вне набора [ао], [аæ] и [ай]). [3] Действительно, «...простое выполнение перехода на [o] при обнаружении второй гласной в [ao] занимает немного больше времени, чем интерпретация и выполнение этого изменения как затененного ответа». [3] С нейробиологической точки зрения это предполагает, что «... что ранние фазы анализа речи дают информацию, которая напрямую конвертируется в информацию, необходимую для производства речи». [3] Вокальное повторение можно выполнить сразу же, как при затенении речи и эхолалии. Это также можно сделать после того, как образец произношения будет сохранен в кратковременной или долговременной памяти . Он автоматически использует как слуховую, так и, если возможно, визуальную информацию о том, как создается слово. [4] [5]
Автоматический характер повторения речи был отмечен Карлом Вернике , неврологом конца девятнадцатого века , который заметил, что «первичные речевые движения, совершаемые до развития сознания, носят рефлекторный и подражательный характер...». [6]
Вокальная имитация возникает в развитии до понимания речи , а также лепета : 18-недельные дети спонтанно копируют голосовые выражения при условии совпадения сопровождающего голоса. [7] Имитация гласных была обнаружена уже в возрасте 12 недель. [8] Оно не зависит от родного языка, языковых навыков, понимания слов и интеллекта говорящего . Многие аутисты и некоторые умственно отсталые люди испытывают эхолалию услышанных слов (часто это их единственное голосовое взаимодействие с другими), не понимая, что они отражают. [9] [10] [11] [12] Рефлекторное неконтролируемое повторение чужих слов и предложений встречается примерно у половины людей с синдромом Жиля де ла Туретта . [13] Способность повторять слова без понимания также возникает при смешанной транскортикальной афазии, когда она связана с сохранением кратковременного фонологического хранилища. [14]
Способность повторять и имитировать звуки речи возникает отдельно от обычной речи. Затенение речи свидетельствует о «привилегированном» речевом цикле ввода-вывода, который отличается от других компонентов речевой системы. [15] Нейрокогнитивные исследования также обнаруживают доказательства прямой (нелексической) связи между входными данными фонологического анализа и выходными данными моторного программирования. [16] [17] [18]
Звуки речи можно имитировать в голосовых артикуляциях, несмотря на анатомические различия речевого тракта по размеру и форме из-за пола , возраста и индивидуальной анатомической изменчивости. Такая изменчивость обширна, что делает отображение ввода-вывода речи более сложным, чем простое отображение движений голосовых дорожек. Форма рта широко варьируется: стоматологи выделяют три основные формы неба : трапециевидную, яйцевидную и треугольную; шесть типов неправильного прикуса между двумя челюстями ; девять способов взаимодействия зубов с зубной дугой и широкий спектр деформаций верхней и нижней челюсти . [19] Звук голоса также может меняться из-за травмы зубов и кариеса . Другими факторами, которые не препятствуют сенсорно-моторному картированию, необходимому для голосовой имитации, являются грубые деформации полости рта, такие как заячьи губы , волчья пасть или ампутация кончика языка, курение трубки, кусание карандаша и скрежетание зубами (например, при чревовещании ). Придаточные пазухи носа различаются у разных людей по объему в 20 раз, различаются наличием и степенью их асимметрии. [20] [21]
Вокальная имитация потенциально происходит в отношении широкого спектра фонетических единиц и типов вокализации. В языках мира используются согласные телефоны , которые различаются тринадцатью имитируемыми местами артикуляции речевого тракта (от губ до голосовой щели ). Эти телефоны потенциально могут произноситься с помощью одиннадцати типов подражательной манеры артикуляции ( носовые упоры до боковых щелчков ). Речь может быть скопирована с точки зрения ее социального акцента , интонации , высоты тона и индивидуальности (как в случае с имитаторами развлечений ). Речь может быть артикулирована способами, которые значительно различаются по скорости, тембру , высоте, громкости и эмоциям . Речь далее существует в различных формах, таких как песня , стих , крик и шепот . Разборчивая речь может произноситься с прагматической интонацией, на региональных диалектах и с иностранными акцентами . Эти аспекты легко копируются: люди, которых просят повторить речевые слова, имитируют не только телефоны, но и точно другие аспекты произношения, такие как основная частота , [22] выражение шва -слога, [22] голосовой спектр и кинематика губ , [23] голос время начала , [24] и региональный акцент . [25]
В 1874 году Карл Вернике предположил [26] , что способность имитировать речь играет ключевую роль в овладении языком. В настоящее время это широко исследуемый вопрос в развитии ребенка . [27] [28] [29] [30] [31] Исследование 17 000 высказываний из одного и двух слов, произнесенных шестью детьми в возрасте от 18 до 25 месяцев, показало, что, в зависимости от конкретного младенца , от 5% до 45% их слова могут быть скопированы. [27] Эти цифры являются минимальными, поскольку касаются только сразу услышанных слов. Многие слова, которые могут показаться спонтанными, на самом деле являются отсроченными имитациями, услышанными несколько дней или недель назад. [28] В 13 месяцев дети, которые имитируют новые слова (но не те, которые они уже знают), демонстрируют больший рост словарного запаса существительных в четыре месяца и словарного запаса, не являющегося существительным, в восемь месяцев. [29] Основным предиктором увеличения словарного запаса как у детей в возрасте 20 месяцев, [32] 24 месяцев, [33] и детей старшего возраста (от 4 до 8 лет) является их умение повторять телефонные последовательности, не состоящие из слов (показатель мимикрии и запоминания). [30] [31] То же самое относится и к детям с синдромом Дауна . [34] Эффект больше, чем даже возраст: в исследовании 222 двухлетних детей, словарный запас которых колебался от 3 до 601 слова, способность повторять неслова составляла 24% дисперсии по сравнению с 15% для возраста. и 6% по полу (девочки лучше, чем мальчики). [33]
Подражание обеспечивает основу для составления более длинных предложений, чем дети могли бы спонтанно составить самостоятельно. [35] Дети анализируют лингвистические правила , модели произношения и разговорную прагматику речи, составляя монологи (часто в шпаргалке ), в которых они повторяют и манипулируют в игре слов ранее услышанными фразами и предложениями. [36] Во многих прото-разговорах дети (и родители) повторяют сказанное друг другом, чтобы поддерживать социальное и языковое взаимодействие. Было высказано предположение, что преобразование речевого звука в двигательные реакции помогает вокалу «выравнивать взаимодействие» путем «координации ритма и мелодии речи». [37] Повторение позволяет одноязычным детям-иммигрантам изучать второй язык, позволяя им принимать участие в «разговорах». [38] Процессы, связанные с подражанием, помогают сохранить услышанные слова, помещая их в кратковременную и долговременную память, основанную на речи. [39]
Способность повторять неслова предсказывает способность изучать словарный запас второго языка. [40] Исследование показало, что взрослые полиглоты лучше справляются с задачами на кратковременную память, такими как повторение несловных вокализаций, по сравнению с неполиглотами, хотя в остальном оба они схожи по общему интеллекту, зрительно-пространственной кратковременной памяти и способности к обучению в паре. [41] Речевая задержка контраста связана с нарушениями голосовой имитации. [42]
Исследования электрической стимуляции человеческого мозга показывают, что в 81% областей, в которых наблюдается нарушение идентификации телефона, нарушается также имитация движений рта, и наоборот; [43] Травмы головного мозга в области речи показывают корреляцию 0,9 между теми, которые вызывают нарушения копирования движений рта, и теми, которые нарушают произношение и восприятие речи. [44]
Разговорные слова представляют собой последовательности двигательных движений, организованных вокруг двигательных целей голосового тракта. [45] Из-за этого вокализация копируется с точки зрения двигательных целей, которые ее организуют, а не с точки зрения точных движений, с помощью которых она производится. Эти голосовые двигательные цели являются слуховыми. По мнению Джеймса Эббса [46] «Для речевых моторных действий отдельные артикуляционные движения, по-видимому, контролируются не по отношению к трехмерным пространственным целям, а, скорее, по отношению к их вкладу в сложные задачи речевого тракта, такие как резонансные свойства (например, , форма, степень сужения) и/или аэродинамически значимые переменные». Звуки речи также имеют дублируемые характеристики более высокого порядка, такие как скорость и форма модуляций, а также скорость и форма частотных сдвигов. [47] Такие сложные слуховые цели (которые часто, хотя и не всегда, связаны с внутренними голосовыми жестами) можно обнаружить по речевому звуку, который они создают.
Существуют два корковых потока обработки: вентральный, который отображает звук в его значение, и дорсальный, который отображает звук в двигательные представления. Дорсальный поток проходит из задней сильвиевой щели на височно-теменном соединении в лобные двигательные области и обычно не участвует в восприятии речи. [48] Карл Вернике идентифицировал путь между левой задней верхней височной бороздой (область коры головного мозга, иногда называемую зоной Вернике ) как центр звуковых «образов» речи и ее слогов, которые соединялись через дугообразный пучок с частью нижняя лобная извилина (иногда называемая зоной Брока ), отвечающая за их сочленение. [6] Этот путь в настоящее время широко известен как дорсальный речевой путь, один из двух путей (вместе с вентральным путем), которые обрабатывают речь. [49] Задняя верхняя височная извилина специализируется на кратковременном представлении фонетических последовательностей, используемых для голосового повторения. [50] Часть слуховой коры также может представлять такие аспекты речи, как ее согласные. [51]
Были идентифицированы зеркальные нейроны , которые обрабатывают как восприятие, так и производство двигательных движений. Это делается не с точки зрения их точных двигательных характеристик, а с точки зрения предполагаемых двигательных целей, ради которых они организованы. [52] Были идентифицированы зеркальные нейроны, которые одновременно воспринимают и производят двигательные движения речи. [53] Речь постоянно отражается в своих артикуляциях, поскольку говорящие не могут заранее знать, что слово незнакомо и нуждается в повторении, а это происходит только после того, как исчезла возможность отобразить его в артикуляции. Таким образом, говорящие, если они хотят включить незнакомые слова в свой разговорный словарь, должны по умолчанию отображать весь устный ввод. [54]
Слова в жестовых языках , в отличие от слов в разговорных, состоят не из последовательных единиц, а из пространственных конфигураций расположения подсловных единиц, пространственного аналога звукохронологических морфем разговорного языка. [55] Эти слова, как и произносимые, усваиваются путем подражания. Действительно, редкие случаи компульсивной эхолалии жестового языка существуют у глухих аутистов, рожденных в семьях жестов, с дефицитом языка. [55] По крайней мере, некоторые области коры головного мозга, нейробиологически активные как во время жестовой, так и во время голосовой речи, такие как слуховая кора, связаны с актом подражания. [56]
Птицы учатся своим песням по песням других птиц. В нескольких примерах птицы демонстрируют высокоразвитые способности к повторению: шри-ланкийский большой ракеткохвостый дронго ( Dicrurus Paradiseus ) копирует крики хищников и сигналы тревоги других птиц [57] Лирохвост Альберта ( Menura alberti ) может точно имитировать атласного шалашника. ( Ptilonorhynchus violaceus ), [58]
Исследования голосовых мотонейронов птиц показали, что они воспринимают свою песню как серию артикуляционных жестов, как и люди. [59] Птицы, способные имитировать человека, такие как индийская горная майна (Gracula religiosa), имитируют человеческую речь, имитируя различные форманты речи , созданные путем изменения формы речевого тракта человека, с разными частотами колебаний его внутренней барабанной перепонки. . [60] Индийские горные майны также имитируют такие фонетические характеристики, как звонкость , основные частоты , формантные переходы , назализация и синхронизация, поскольку их голосовые движения производятся иначе, чем движения речевого аппарата человека. [60]
Обезьяны, обученные языку, демонстрируют способность имитировать языковые знаки у шимпанзе, таких как Уошо , который смог выучить с помощью рук словарь из 250 жестов американского языка жестов. Однако такие обученные человеком обезьяны не проявляют способности имитировать вокализацию человеческой речи. [67]