美国麻省理工学院的研究人员在最新发表于《Science》杂志的一项突破性研究中，揭开了一个鲜为人知的大脑回路秘密，这一回路负责控制发声并确保我们在呼气时才能讲话，吸气时则暂停。这项研究成果于2024年3月8日发布，论文标题为“Brainstem control of vocalization and its coordination with respiration”。该研究团队发现，发声过程的关键在于一种新的神经回路，它调控喉部肌肉的收缩以缩小声带，并与肺部的呼气动作同步进行。更令人惊奇的是，这一发声回路直接接受来自脑干中调节呼吸节奏区域的抑制性输入，意味着我们的呼吸节律对语言产生具有优先控制权。
研究人员通过实验小鼠模型深入探究了这一机制。他们追踪到一组位于疑核后核（RAm）的前运动神经元，这些被称为RAmVOC的神经元在超声波发声期间被强烈激活。当抑制或刺激RAmVOC神经元时，小鼠能发出或停止发出USV声音，且这种发声活动严格遵循着呼吸节拍——持续两秒钟以上的刺激会导致因吸气而中断发声，进一步验证了呼吸和发声之间的精密协调。
此外，研究还揭示了一种名为前包钦格复合体的脑干结构，它通过向RAmVOC神经元发送抑制性信号，在确保呼吸主导发声的同时，也实现了说话和吸气间的无缝切换。
尽管小鼠和人类的语言产生机制存在复杂性和差异，但研究人员认为他们在小鼠身上发现的回路同样可能在人类的语言生产和呼吸协调中发挥着基础作用。未来，这一发现将有助于科学家们进一步探索咳嗽、吞咽等其他依赖于呼吸-发声协调的功能障碍，并为相关疾病的治疗提供新思路。
