Ciência da fala
A ciência da fala refere-se ao estudo da produção, transmissão e percepção da fala. A ciência da fala envolve anatomia, em particular anatomia da região orofacial e neuroanatomia, fisiologia e acústica.
A produção da fala é uma tarefa motora altamente complexa que envolve aproximadamente 100 músculos orofaciais, laríngeos, faríngeos e respiratórios. O tempo preciso e rápido desses músculos é essencial para a produção de sons de fala temporalmente complexos, que são caracterizados por transições tão curtas quanto 10 ms entre bandas de frequência e uma taxa média de fala de aproximadamente 15 sons por segundo. A produção da fala requer que o fluxo de ar dos pulmões (respiração) seja fonado através das pregas vocais da laringe (fonação) e ressoe nas cavidades vocais moldadas pela mandíbula, palato mole, lábios, língua e outros articuladores (articulação).
Respiração
A respiração é o processo físico de troca gasosa entre um organismo e seu ambiente envolvendo quatro etapas (ventilação, distribuição, perfusão e difusão) e dois processos (inspiração e expiração). A respiração pode ser descrita como o processo mecânico de entrada e saída de ar dos pulmões com base no princípio da lei de Boyle, afirmando que, à medida que o volume de um recipiente aumenta, a pressão do ar diminui. Esta pressão relativamente negativa fará com que o ar entre no recipiente até que a pressão seja equalizada. Durante a inspiração do ar, o diafragma se contrai e os pulmões se expandem, atraídos pelas pleuras através da tensão superficial e da pressão negativa. Quando os pulmões se expandem, a pressão do ar torna-se negativa em comparação com a pressão atmosférica e o ar fluirá da área de maior pressão para encher os pulmões. A inspiração forçada para a fala utiliza músculos acessórios para elevar a caixa torácica e ampliar a cavidade torácica nas dimensões vertical e lateral. Durante a expiração forçada para a fala, os músculos do tronco e do abdômen reduzem o tamanho da cavidade torácica, comprimindo o abdômen ou puxando a caixa torácica para baixo, forçando o ar a sair dos pulmões.
Fonação
A fonação é a produção de uma onda sonora periódica pela vibração das pregas vocais. O fluxo de ar dos pulmões, assim como a contração dos músculos laríngeos, provocam o movimento das pregas vocais. São as propriedades de tensão e elasticidade que permitem que as pregas vocais sejam esticadas, agrupadas, unidas e separadas. Durante a pré-fonação, as pregas vocais passam da posição abduzida para a aduzida. A pressão subglótica aumenta e o fluxo de ar força as dobras a se separarem, de inferior para superior. Se o volume do fluxo de ar for constante, a velocidade do fluxo aumentará na área de constrição e causará uma diminuição na pressão abaixo da distribuição. Essa pressão negativa unirá novamente as dobras inicialmente abertas. O ciclo se repete até que as pregas vocais sejam abduzidas para inibir a fonação ou respirar.
Articulação
Num terceiro processo de produção da fala, a articulação, as estruturas móveis e imóveis da face (articuladores) ajustam o formato da boca, faringe e cavidades nasais (trato vocal) à medida que o som vibratório das pregas vocais passa produzindo frequências ressonantes variadas.
Controle nervoso central
A análise das lesões cerebrais e a correlação entre a localização das lesões e os déficits comportamentais foram as fontes mais importantes de conhecimento sobre os mecanismos cerebrais subjacentes à produção da fala por muitos anos. Os estudos das lesões seminais de Paul Broca indicaram que a produção da fala depende da integridade funcional do giro frontal inferior esquerdo. Mais recentemente, os resultados de técnicas de neuroimagem não invasivas, como a ressonância magnética funcional (fMRI), fornecem evidências crescentes de que habilidades humanas complexas não estão localizadas principalmente em áreas cerebrais altamente especializadas (por exemplo, a área de Broca), mas estão organizadas em redes que conectam vários diferentes. em vez disso, áreas de ambos os hemisférios. A neuroimagem funcional identificou uma rede neural complexa subjacente à produção da fala, incluindo áreas corticais e subcorticais, como a área motora suplementar, áreas motoras cinguladas, córtex motor primário, gânglios da base e cerebelo.
A percepção da fala refere-se à compreensão da fala. O início do processo de compreensão da fala é primeiro ouvir a mensagem falada. O sistema auditivo recebe sinais sonoros começando no ouvido externo. Eles entram no pavilhão auricular e continuam no canal auditivo externo (canal auditivo) e depois no tímpano. Uma vez no ouvido médio, que consiste no martelo, na bigorna e no estribo; os sons são transformados em energia mecânica. Após ser convertida em energia mecânica, a mensagem chega à janela oval, que é o início do ouvido interno. Uma vez dentro do ouvido interno, a mensagem é transferida em energia hidráulica passando pela cóclea, que está cheia de líquido, e segue para o órgão de Corti. Este órgão novamente ajuda o som a ser transferido para um impulso neural que estimula a via auditiva e chega ao cérebro. O som é então processado no giro de Heschl e associado ao significado na área de Wernicke. Quanto às teorias de percepção da fala, existem uma teoria motora e uma auditiva. A teoria motora baseia-se na premissa de que os sons da fala são codificados no sinal acústico e não nele cifrados. A teoria auditiva dá maior ênfase aos mecanismos sensoriais e de filtragem do ouvinte e sugere que o conhecimento da fala é um papel menor, usado apenas em condições perceptivas difíceis.
A fala é transmitida através de ondas sonoras, que seguem os princípios básicos da acústica. A fonte de todo som é a vibração. Para que o som exista, são necessários uma fonte (algo colocado em vibração) e um meio (algo para transmitir as vibrações). Como as ondas sonoras são produzidas por um corpo vibrante, o objeto vibrante se move em uma direção e comprime o ar diretamente à sua frente. À medida que o objeto vibrante se move na direção oposta, a pressão no ar diminui, de modo que ocorre uma expansão, ou rarefação, das moléculas de ar. Uma compressão e uma rarefação constituem uma onda longitudinal. As moléculas de ar vibrantes movem-se para frente e para trás paralelamente à direção do movimento da onda, recebendo energia de moléculas adjacentes mais próximas da fonte e passando a energia para moléculas adjacentes mais distantes da fonte. As ondas sonoras têm duas características gerais: Uma perturbação ocorre em algum meio identificável no qual a energia é transmitida de um lugar para outro, mas o meio não viaja entre dois lugares.
