還在聽喜馬拉雅嗎？你是不是一直認為，大腦會先接收和處理聽覺信息后，然后在將其轉化為語言信息？科學家長期以來也是這么認為的。

　　不過，8月18日發(fā)表于《細胞》的一項新研究表明，這個認識很可能是錯誤的，大腦比我們想象的更厲害，它能夠“雙管齊下”，并行處理聽覺和語言信息。

　　聽音尋證

　　聲音傳到耳朵后，耳蝸將其轉換成電信號，然后發(fā)送到位于顳葉的聽覺皮層。

　　幾十年來，科學家一直認為，聽覺皮層的語言處理遵循一個類似工廠裝配線的路徑。首先，初級聽覺皮層處理簡單的聲音信息，比如聲音頻率。然后，顳上回提取更重要的特征，如輔音和元音，將聲音轉換成有意義的單詞。

　　但一直以來，這一理論缺乏直接證據(jù)的支持，因為它需要整個聽覺皮層極高時空分辨率的詳細神經(jīng)生理學記錄。這是一個挑戰(zhàn)，原因是初級聽覺皮層位于大腦額葉和顳葉的裂口深處。

　　“我們進行了這項研究，希望找到聲音等低級表征轉化為詞匯等高級表征的證據(jù)?！泵绹又荽髮W舊金山分校神經(jīng)科學家和神經(jīng)外科醫(yī)生愛德華·張說。

　　在7年里，張和團隊對9名參與者進行了研究，這些人因為腫瘤或癲癇等疾病，必須接受腦部手術。在手術過程中，小電極陣列被放置在他們的整個聽覺皮層中，用來收集涉及語言和癲癇的神經(jīng)信號。參與者還自愿錄音，以便分析了解聽覺皮層是如何處理語音的。

　　“這項研究是我們第一次直接、同時覆蓋大腦所有相關區(qū)域，研究聲音到單詞的轉換?！敝暗念愃蒲芯恐荒苁占邢撄c位的信號?！彼f。

　　意料外的“否證”

　　最終，研究結果卻完全出了作者的意料。

　　他們給參與者播放短語和句子，希望能像傳統(tǒng)模型提出的那樣，看到從初級聽覺皮層到顳上回的信息流。如果是這樣的話，這兩個區(qū)域應該一個接一個地被激活。

　　但令人驚訝的是，他們發(fā)現(xiàn)，當播放句子時，顳上回一些區(qū)域的反應速度與初級聽覺皮層一樣快，這表明兩個區(qū)域同時開始處理聲音信息。

　　此外，研究人員用小電流刺激參與者的初級聽覺皮層。如果像傳統(tǒng)模型指出的那樣，語言處理遵循一系列路徑，那么刺激可能會扭曲患者對語言的感知。但即便參與者經(jīng)歷了由刺激引起的噪音幻覺，但他們?nèi)匀荒軌蚯宄芈牭讲⒅貜驼Z句。然而，當顳上回受到刺激時，參與者能聽到人們說話聲音，“但聽不出內(nèi)容”。

　　“事實上，有一位參與者說，聽起來就像單詞中的音節(jié)被調(diào)換了?！彼f。

　　該研究表明，傳統(tǒng)語音處理模型過于簡化，甚至很可能是錯誤的。研究人員推測，顳上回可能獨立于初級聽覺皮層而發(fā)揮作用，而不是作為初級聽覺皮層處理的下一步。

　　語言處理的并行性可能會給醫(yī)生提供治療誦讀困難癥等病癥的新思路。患有這些疾病的兒童在識別語音方面存在困難。

　　“雖然這是向前邁出的重要一步，但我們還不了解這個平行聽覺系統(tǒng)。這些發(fā)現(xiàn)表明，聲音信息的傳遞可能與我們想象的非常不同。這無疑帶來了更多問題。”張說。

　　相關文章鏈接：

　　https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.07.019

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