ХАОТИЧЕСКАЯ НЕЙРОДИНАМИКА ФОНАЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ В ПРОЦЕССЕ РЕЧИ
Скляров О. П.
Санкт-Петербургский НИИ уха, горла, носа и речи, Санкт-Петербург
В последние годы нами
было предпринято сравнительное исследование крупномасштабной временной
структуры акустического речевого сигнала в норме и при заикании,
сегментированного по признаку: есть голос (голосовые складки колеблются)
- нет голоса (голосовые складки не колеблются). Было установлено,
что средняя длительность таких сегментов для заикающихся либо
меньше, либо больше, чем в норме. Для объяснения этого факта была
выдвинута гипотеза о формировании длительностей в соответствии
с парой нелинейных рекуррентных уравнений логистического типа
с равными управляющими параметрами для нормы и разными - для заикания
(Биофизика, т. 43, N1, 1998). Известно, что во время фонации голосовые
складки управляются двумя реципрокно действующими мышечными синергиями,
а именно, происходит увеличение активности тироаретиноидной мышцы
(ТА) и латеральной крикоаретиноидной мышцы (LCA) и одновременное
убывание активности крикотироидной (CT) и задней крикоаретиноидной
мышцы (PCA). Известно также, что медленную динамику суммарных
синаптических весов соответствующих ансамблей мотонейронов можно
описать уравнением, обладающим сценарием перехода к хаосу при
увеличении управляющего параметра. Этот сценарий либо аналогичен
сценарию для логистического уравнения, либо (при наличии глобальной
обратной связи) альтернативному сценарию с заменой зоны бифуркаций
зоной хаоса, и наоборот. Можно показать, что в указанных уравнениях
возможна замена суммарных синаптических весов величинами, обратными
длительностям соответствующих эпох активации мышечных синергий.
В результате развитого подхода получает объяснение факт отличия
средней длительности сегментов при заикании от нормы как результат
дисбаланса в реципрокном функционировании пары синергий. Нормальная
речь является следствием пребывания системы управления фонацией
в зоне детерминированного хаоса, что дает возможность введения
понятия об информационной энтропии. Заикание является следствием
пребывания системы в зоне бифуркаций. Всевозможные эффекты биологической
обратной связи (в том, числе и эффекты лого- и психотерапии) объясняются
сменой сценария перехода к хаосу на альтернативный.