غشاهای صوتی و توضیح رفتار پرحرف انسان ها
توضیحات اولیه درباره ارتباط کلامی
غشاهای صوتی ممکن است توضیح دهند که چرا انسان ها این قدر پرحرف هستند. انسان ها حیواناتی پرحرف هستند. ما از گفتگو با خانواده، دوستان و همکاران در مورد اتفاقات روزمره لذت می بریم. ارتباط کلامی یکی از ابزارهای اصلی برای بیان خودمان است.
نشانه های صوتی در جانوران
در قلمرو حیوانات، جانوران نیز از نشانه های صوتی برای برقراری ارتباط استفاده می کنند. ما می بینیم که سگ ها پارس می کنند و گربه ها میومیو می کنند تا با صاحبان خود ارتباط برقرار کنند. پرندگان برای مشخص کردن قلمرو خود یا جذب جفت آواز می خوانند. با این حال، مجموعه آواهای آن ها به اندازه انسان ها گسترده نیست.
شامپانزه ها و تفاوت های ارتباطی با انسان ها
خصوصیات شامپانزه ها
شامپانزه ها نزدیک ترین خویشاوند فرگشتی انسان ها هستند و به خاطر جوامع پیچیده و توانایی های شناختی بسیار توسعه یافته شان شناخته شده اند. با این وجود، اگر آن ها را در جامعه انسانی قرار دهیم، ممکن است کم حرف در نظر گرفته شوند.
پایه های ارتباط کلامی انسان ها
ارتباطات کلامی انسان ها بر پایه گفتار است که در آن نشانه های صوتی از طریق مانورهای ماهرانه ساختارهای گفتاری تولید می شوند. تارهای صوتی برای تولید منابع صوتی ارتعاش می کنند که با عبور از اندام های تولیدی مانند زبان، فک و لب ها به صداهای صدادار تبدیل می شوند.
شباهت ها و تفاوت های ساختاری
جالب اینجاست که ساختار اصلی گفتار بین انسان و سایر حیوانات مشابه است. بنابراین، این یک سوال جذاب است که بپرسیم چرا آن ها تا این حد متفاوت ارتباط برقرار می کنند. همچنین این یک راز است که چرا فقط انسان ها به زبان های پیچیده دست یافته اند.
نقش مغز و ساختار گفتاری در تفاوت ها
نقش مغز انسان
یک پاسخ آشکار، مغز انسان است که دارای نواحی بسیار توسعه یافته ای است که به پردازش زبان اختصاص دارد. با این حال، این تنها نکته ای نیست که انسان را از سایر حیوانات متمایز می کند.
دیدگاه جایگزین: توجه به ساختارهای گفتاری
یک دیدگاه جایگزین با نگاهی به ساختارهای گفتاری امکان پذیر است. اگرچه انسان ها و حیوانات در ساختارهای گفتاری خود شباهت هایی دارند، اما چندین تفاوت اساسی وجود دارد و این تفاوت ها ممکن است از نظر فیزیکی حیوانات را از صحبت کردن مانند انسان ها باز دارد.
ویژگی های غشاهای صوتی در حیوانات
تعریف و موقعیت غشاهای صوتی
یکی از ویژگی های متمایز اندام های صوتی در حیوانات، غشاهای صوتی (یا لب های صوتی) است. همانطور که در شکل نشان داده شده است، غشاهای صوتی مجموعه ای اضافی از بافت های بیرون زده هستند که درست در بالای تارهای صوتی قرار دارند.
مطالعه نیشیمورا و همکاران
در یک مطالعه اخیر، نیشیمورا و همکاران فیزیولوژی حنجره 43 گونه از نخستی ها، از گیبون ها و سیامانگ ها گرفته تا ماکاک ها و شامپانزه ها را مورد بررسی قرار دادند. غشاهای صوتی در همه گونه ها به جز انسان یافت شد. سپس، آن ها حرکات حنجره شامپانزه ها و ماکاک ها را در داخل بدن مشاهده کردند و دریافتند که در طول تولید صدا، غشاهای صوتی برای کمک به تولید صدا مرتعش می شوند.
نمای مقطعی جلویی از آناتومی حنجره انسان و شامپانزه. غشای صوتی در شامپانزه بالای چین صوتی قرار دارد اما در انسان اینطور نیست. TA به عضله تیروآریتنوئید اشاره دارد.
دلایل از بین رفتن غشاهای صوتی در انسان ها
مزایا و معایب غشاهای صوتی
داشتن غشاهای صوتی چه مزایایی دارد و چرا در فرآیند فرگشت به انسان از بین رفته اند؟
در یک مطالعه اولیه، مرگل و همکاران از طریق مدل سازی ریاضی پیش بینی کردند که غشاهای صوتی ممکن است به طور موثری آستانه فشار آواسازی (PTP) را کاهش دهند. PTP حداقل فشار ریه برای القا و حفظ نوسانات تار صوتی است. PTP پایین تر مفید است زیرا برای شروع آواسازی به نیروی کمتری از ریه ها نیاز دارد و بنابراین آواسازی کارآمد را محقق می کند.
ارتعاشات نامنظم حاصل از غشاهای صوتی
آن ها همچنین پیشنهاد کردند که غشاهای صوتی می توانند با تارهای صوتی تداخل داشته باشند و باعث ارتعاشات نامنظم حنجره شوند. بر اساس گفته فیچ و همکاران، چنین آواسازی های نامنظمی ممکن است به عنوان یکی از مجموعه آواها در حیوانات عمل کند. مطالعه نیشیمورا و همکاران در واقع ارتعاشات نامنظم حنجره را در مشاهدات داخل بدن و همچنین در آزمایش حنجره برداشته شده ماکاک ها تایید کرد.
تأثیرات ارتعاشات نامنظم در گفتار انسان
نقش ارتعاشات حنجره در تولید صدا
در تولید گفتار، ارتعاشات حنجره نقش کلیدی در تولید صداهای منبع ایفا می کنند. ارتعاشات تناوبی حنجره که حاوی اجزای هارمونیک قوی هستند، برای تحریک رزونانس های اندام های تولیدی (یعنی فرکانس های فورمانت) ضروری هستند، در حالی که ارتعاشات نامنظم بدون هارمونیک های قوی ممکن است وضوح صدای گفتار را کاهش دهد.
موانع ارتعاشات نامنظم برای گفتار انسان
در گفتار انسان، واج های متمایز (مانند مصوت ها و صامت ها) باید به طور واضح و متوالی حتی در مدت کوتاهی از بازدم تولید شوند. بنابراین ارتعاشات نامنظم حنجره ناشی از غشاهای صوتی مطلوب نیست.
مزایای از بین رفتن غشاهای صوتی
یکی دیگر از معایب بالقوه، ماهیت فرکانس بالای ارتعاشات غشای صوتی است. بر اساس گفته تیتز، ارتعاشات فرکانس بالای منبع حنجره ممکن است با رزونانس های اندام های تولیدی تداخل داشته باشد و حرکات مستقل حنجره و اندام های تولیدی را محدود کند. چنین وضعیتی در گفتار انسان باید اجتناب شود.
نتیجه گیری و اهمیت یافته های تحقیقاتی
کلیدی ترین دلیل از بین رفتن غشاهای صوتی
این جنبه های نامطلوب ممکن است کلیدی برای پاسخ به این سوال باشد که چرا غشاهای صوتی در فرگشت به انسان از بین رفته اند. اگرچه گفتار خود همان زبان نیست، اما بدون شک سهم عمده ای در پیدایش و تکامل زبان های انسانی داشته است.
اهمیت یافته های نیشیمورا و همکاران
یافته نیشیمورا و همکاران سرنخ مهمی برای آنچه باعث پیدایش زبان های انسانی شد، ارائه کرد. کاوش این بافت اسرارآمیز تازه شروع شده است و یافته های جدیدی در راه است.
منابع (References)
1. Nishimura T, Tokuda IT, MiyachiS, Dunn JC, Herbst CT, Ishimura K, Kaneko A, Kinoshita Y, Koda H, Saer JPP, Imai H, Matsuda T, Larsen ON, Jürgens U, Hirabayashi H, Kojima S, and Fitch WT. Evolutionary loss of complexity in human vocal anatomy as an adaptation for speech, Science, Vol. 377, pp. 760-763, 2022.
2. Mergell, P, Fitch, WT, and Herzel, H. Modeling the role of nonhuman vocal membranes in phonation. The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 105(3), pp. 2020-2028, 2020.
3. Fitch, WT, Neubauer, J, and Herzel, H. Calls out of chaos: the adaptive significance of nonlinear phenomena in mammalian vocal production. Animal behaviour, Vol. 63(3), pp. 407-418, 2002.
4. Titze, I. R. Nonlinear source–filter coupling in phonation: Theory. The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 123(5), pp. 2733-2749, 2008.
لیست مقالات مرتبط: