整合说话节奏的大脑区域
来源 : 科学之家   浏览 : [ ]

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)
文章来源: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-05/du-rfb051815.php
点击收藏

相关文献

 
" The cortical analysis of speech-specific temporal structure revealed by responses to sound quilts," Tobias Overath, Josh H. McDermott, Jean Mary Zarate, David Poeppel. Nature Neuroscience, May 18, 2015. DOI:10.1038/nn.4021

版权声明

 
本站所有注明"来源:科学之家"的文字、图片和音视频资料,版权均属于科学之家所有,任何网站、媒体或个人禁止转载,如需合作请联系QQ:1002833710。

文章评论

 

热门文章

 
x 关闭
打开微信"扫一扫",打开网页后点击屏幕右上角分享按钮
x 关闭
右键图片另存为下载到本地
分享到微博
自然科学 健康医药 环境生物 社会人文 科研干货