還在聽喜馬拉雅嗎？你是不是一直認為(wei) ，大腦會(hui) 先接收和處理聽覺信息後，然後在將其轉化為(wei) 語言信息？科學家長期以來也是這麽(me) 認為(wei) 的。

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

　　聽音尋證

　　聲音傳(chuan) 到耳朵後，耳蝸將其轉換成電信號，然後發送到位於(yu) 顳葉的聽覺皮層。

　　幾十年來，科學家一直認為(wei) ，聽覺皮層的語言處理遵循一個(ge) 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。然後，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(yi) 的單詞。

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

　　“我們(men) 進行了這項研究，希望找到聲音等低級表征轉化為(wei) 詞匯等高級表征的證據。”美國加州大學舊金山分校神經科學家和神經外科醫生愛德華·張說。

　　在7年裏，張和團隊對9名參與(yu) 者進行了研究，這些人因為(wei) 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(men) 的整個(ge) 聽覺皮層中，用來收集涉及語言和癲癇的神經信號。參與(yu) 者還自願錄音，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(men) 第一次直接、同時覆蓋大腦所有相關(guan) 區域，研究聲音到單詞的轉換。”之前的類似研究隻能收集有限點位的信號。”他說。

　　意料外的“否證”

　　最終，研究結果卻完全出了作者的意料。

　　他們(men) 給參與(yu) 者播放短語和句子，希望能像傳(chuan) 統模型提出的那樣，看到從(cong) 初級聽覺皮層到顳上回的信息流。如果是這樣的話，這兩(liang) 個(ge) 區域應該一個(ge) 接一個(ge) 地被激活。

　　但令人驚訝的是，他們(men) 發現，當播放句子時，顳上回一些區域的反應速度與(yu) 初級聽覺皮層一樣快，這表明兩(liang) 個(ge) 區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(yu) 者的初級聽覺皮層。如果像傳(chuan) 統模型指出的那樣，語言處理遵循一係列路徑，那麽(me) 刺激可能會(hui) 扭曲患者對語言的感知。但即便參與(yu) 者經曆了由刺激引起的噪音幻覺，但他們(men) 仍然能夠清楚地聽到並重複語句。然而，當顳上回受到刺激時，參與(yu) 者能聽到人們(men) 說話聲音，“但聽不出內(nei) 容”。

　　“事實上，有一位參與(yu) 者說，聽起來就像單詞中的音節被調換了。”他說。

　　該研究表明，傳(chuan) 統語音處理模型過於(yu) 簡化，甚至很可能是錯誤的。研究人員推測，顳上回可能獨立於(yu) 初級聽覺皮層而發揮作用，而不是作為(wei) 初級聽覺皮層處理的下一步。

　　語言處理的並行性可能會(hui) 給醫生提供治療誦讀困難症等病症的新思路。患有這些疾病的兒(er) 童在識別語音方麵存在困難。

　　“雖然這是向前邁出的重要一步，但我們(men) 還不了解這個(ge) 平行聽覺係統。這些發現表明，聲音信息的傳(chuan) 遞可能與(yu) 我們(men) 想象的非常不同。這無疑帶來了更多問題。”張說。

　　相關(guan) 文章鏈接：

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

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