はじめに｜発話は聴覚だけで制御されているのか
発話には、自分が発した音を聞く 聴覚フィードバック が重要であることが知られています。
しかし近年の研究では、聴覚だけではなく 顔の体性感覚入力 も発話制御に関与している可能性が示されています。
特に口周囲の運動には、四肢とは異なる神経生理学的特徴があります。
顔の筋肉の多くは 皮筋であり、筋紡錘がほとんど存在しないとされています。
そのため、顔面運動では筋肉内部の固有受容器よりも、皮膚の感覚受容器からの入力 が重要な役割を担っている可能性があります。
顔の皮膚感覚と発話運動
顔の皮膚が動くと、それによる体性感覚入力が発話音の知覚処理を変えることを実証した研究があります。
皮膚を伸展させた影響は筋肉には影響せず、皮膚感覚が発話音という運動制御に影響を及ぼしているという研究です。
「多くの口腔顔面構造、特に口腔周囲システムは筋受容器を欠き、そして関節運動の制御のために視覚入力から利益を得ることができない。なので、それらは皮膚情報の身体感覚的な役割を理解することにおいて潜在的に価値がある。」
「２つの対照試験は、実際に皮膚伸展変形が主に顔システムの皮膚求心性神経に作用することを示した。この発見は、口腔顔面系における運動学習の皮膚求心性情報の関与を文書化している。」
「体性感覚エラーが増加することによって、感覚入力は運動学的エラーを正しく知らせ、神経系は予測とともに運動指令を出すことを示唆している。」
「筋紡錘は、口腔顔面系のわずかな筋肉にしか存在しない。筋紡錘が豊富である1つの注目すべき例外は、顎に近い咬筋であり、これは皮膚伸展の摂動部位にすぐ隣接している。従って、咬筋の受容器は皮膚伸展の間に活性化され得る。…しかし実験の結果、皮膚伸展による摂動が筋紡錘求心性神経における反射反応を引き出すという証拠はほとんどない。」
「体性感覚入力は、発話発声の反復と併せてコンピュータ制御下で顔の皮膚を伸ばすことによって変更された。」
「訓練終了後に負荷が取り除かれたとき、新しい目標への動きは余効試験で維持された。」
Somatosensory Contribution to Motor Learning Due to Facial Skin Deformation.
Takayuki Ito and David J. Ostry
発話音は顔の体性感覚にも影響する
上記の研究では、顔の皮膚感覚を変えることで発話音に影響することが示されました。
逆に、発話音が顔の体性感覚の知覚に影響を与えることを示した研究もあります。
「発話音は、顔の体性感覚入力の知覚を変える。」
「聴覚と体性感覚の影響が発話の生成に関連している方法を反映するように、顔の皮膚が変形したことによる知覚は、発話音によって変化した。」
「我々は、皮膚伸展判断評価が聴覚入力によって影響を受けており、その効果の大部分は、発話音および顔の皮膚感覚に特有であることを見出した。」
「我々は、発話音が顔の皮膚に生じる感覚の認識を変化させるかどうかを調べた。この問題に対処するために、我々は、発話音の提示と組み合わせて、ロボット装置が顔の皮膚を口の角度に対して外側に穏やかに伸ばす感覚テストを実施した。」
「この研究の中核となる発見は、発話の生成と共に典型的に起こる顔の皮膚変形の知覚が発話音によって修正されるという実証であった。」
「この調節は、顔の皮膚感覚、そして発話音の知覚に特有のものだ。」
Speech sounds alter facial skin sensation.
Takayuki Ito and David J. Ostry
顔面運動と皮膚感覚の役割
四肢の運動では、筋紡錘などの固有受容器が筋の長さや収縮状態を中枢神経へ伝えています。
しかし顔面筋では筋紡錘が少ないため、皮膚の伸張や変形による体性感覚入力 が重要なフィードバック情報として機能している可能性があります。
つまり、発話運動は
・聴覚フィードバック
・体性感覚フィードバック
という複数の感覚情報を統合しながら制御されていると考えられます。
結論
これらの研究は、発話が 聴覚だけではなく体性感覚によっても制御されている 可能性を示しています。
特に顔面筋によるの運動には、筋紡錘が少ないという解剖学的特徴から、皮膚感覚入力が重要なフィードバック情報として機能している可能性があります。
顔の皮膚感覚は、発話運動の制御や運動学習に関与していると考えられます。
このことから、顔面の皮膚感覚入力を変化させる徒手的アプローチは、発話機能に影響を与える可能性が示唆されます。
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