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.