整合说话节奏的大脑区域

图片来源：www.cpweb.gov.cn

杜克大学（Duke University）和麻省理工大学（MIT）的科学家发现，人脑的一个区域对说话的节奏很敏感，并且是语言发声的一个关键部位。

速度对人类语言结构是很重要的。例如，音素是讲话时最短、最基础的单元，平均持续30-60毫秒。相对于音素，音节持续的时间更长，为200-300毫秒。大部分完整的单词持续的时间会更长。

为了能够理解讲话的内容，大脑需要以某种方式快速地对这些信息进行整合。

杜克大学的心理学和神经学助理研究教授、本研究合著者Tobias Overath说：“听觉系统似乎与其他感觉系统一样，它能快速处理突然出现的信息，例如抽取语块中长度与平均的辅音和音节类似的信息。”

2015年5月18日发布于Nature Neuroscience上的一项研究表明，Overath和他的合作伙伴将外文录音剪切成长度为30-960毫秒的简短语块，然后用一种新的算法把各个部分重新组合在一起以创造新的声音，并称之为“语言拼接”。

语言拼接的各部分越短，对原始语言的结构破坏越严重。

为了检测神经细胞的实时活动，科学家用功能性核磁共振仪对参与者大脑进行扫描时，播放这些语言拼接。他们推断，负责语言处理的大脑区域对长语言碎片组成的语言拼接反应更强。

的确，播放480和960毫秒语言拼接与30毫秒语言拼接相比，大脑颞上沟（STS）区域更加活跃。

相反，大脑中涉及到声音处理的其他区域，对于声音拼接的不同没有发生反应变化。

杜克大脑科学研究所的成员之一Overath说：“这个结果真的令人感到兴奋。我们知道我们发现了些什么。”

颞上沟能够整合听觉及其他感觉信息，但是还没人能够证明颞上沟对于语言的时间结构也是敏感的。

为了排除颞上沟激活的其他解释，研究者检测了他们用来模仿语言的大量对照声音。他们制作的一种合成声与语言的频率相同，但是没有节奏。另一种合成声中则删去了语言的所有音高。第三种是环境声音。

在播放整合好的声音之前，他们将这些对照刺激拼接在一起，把它们剪切成30毫秒或960毫秒的片段后再把它们整合在一起。当播放这些对照声音时，颞上沟似乎对这种拼接处理没有反应。

Overath说：“我们想尽力确认，我们对颞上沟的发现是源于特定的语言处理，如与拼接的声音或是一些电脑合成声音相比更为自然的声音，而不是源于一些其他解释。”

这个团队计划研究那些与英文相比在语音学上有明显不同的外语，例如普通话或可理解并且有意义的熟悉语言拼接，观察颞上沟中的反应是否明显不同。对于熟悉的语言来说，左脑（左脑被认为在语言处理方面更占优势）对它们的反应更强。（科学之家，译审：HH Lang）

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