舊金山加州大學的神經科學家發現了聽覺大腦如何掃描語音以將其分解為音節。這些發現**為語言的基本要素提供了神經基礎，并為我們對語音節奏詩的理解提供了見識。

幾十年來，言語神經科學家一直在尋找證據，證明聽覺大腦區域的神經元利用言語音量的波動來識別音節的起點和終點，就像是行刑專家臨假說句子。到目前為止，這些努力都沒有運氣。

在2019年11月20日發表于《科學進展》上的這項新研究中，加州大學舊金山分校的科學家發現，大腦反而對每個音節中間的聲音壓力做出了反應-更像是一位詩人掃描莎士比亞的十四行詩(Shàllícòmpárethèe tóàsúmmèrsdáy?)。研究人員表明，這種信號-在稱為中上顳回(mSTG)的語音皮層區域-專門基于每種元音開始時音量的升高，這是人類語言的普遍特征。

作者說，值得注意的是，這種簡單的音節標記還可以為大腦提供有關壓力，時間和節奏模式的直接信息，這些信息對于用英語和許多其他語言傳達含義和情感環境至關重要。

領導這項新研究的神經科學家尤利婭·奧加尼安(Yulia Oganian)博士說：“這項工作*令我興奮的是，它顯示了一種簡單的神經編碼原理，對節奏感至關重要，這對我們的大腦如何處理語音至關重要。”“這能解釋為什么人類對構成口頭詩歌甚至口頭講故事的重音節和非重音節如此敏感嗎?”

Oganian是UCSF衛生神經外科實驗室的博士后研究員，醫學博士，醫學博士，UCSF的Bowes生物醫學研究員，UCSF威爾神經科學研究所成員以及霍華德·休斯醫學研究所(HHMI)的學者學者，其研究實驗室研究人類言語，運動和情感的神經基礎。

“真正令我興奮的是，我們現在了解簡單的聲音提示，即元音發聲時響度的迅速增加，是語音的重要標志，因為它可以告訴聽眾何時出現音節以及是否受到重音這是關于大腦如何從語音中提取音節單位的一個相當重要的發現。”

這項研究涉及來自UCSF癲癇中心的志愿者，他們將在腦表面暫時放置大小為便簽大小的電極排列一到兩周，作為神經外科手術標準準備工作的一部分。這些大腦記錄使Chang等神經外科醫生能夠確定如何去除引起患者癲癇發作的腦組織，而又不損害附近重要的大腦區域，還使Chang神經科學研究實驗室的科學家能夠提出關于人腦功能的問題，這些問題無法解決。另一種方式。

Oganian招募了11名志愿者，他們的癲癇發作映射電極恰好與參與語音處理的大腦區域重疊，并且他們樂于在醫院停機期間參加一項研究。她為每個參與者播放了來自各種不同說話者的精選語音記錄，同時在他們的聽覺語音中心記錄了大腦活動的模式，然后分析了數據以識別反映他們所聽到的音節結構的神經模式。

數據很快顯示出mSTG活動包含單個音節的離散標記-與該領域的主導模型相反，該模型提出大腦建立一個連續的節拍器狀振蕩器來從語音音量波動中提取音節邊界。但是，神經數據中的這些離散音節標記到底對語音的哪些方面做出了響應?

為了確定錄音的哪些特征正在驅動新發現的音節標記，Oganian要求她的四個研究志愿者聽錄制的語音，這些語音的速度減慢了四倍。這些超慢速的語音記錄使Oganian看到在每個元音開始時，在重音升高時音節信號始終出現(例如，當音節“ ba”中的“ b”變成“ a”時)，而不是在每個音節的*高峰，正如其他科學家所推論的那樣。

在mSTG中發現的音節標記Oganian也隨著說話者對特定音節的強調而變化。這表明語音處理的**階段可以同時使大腦將語音分為音節單位，還可以跟蹤對英語和許多其他語言(例如“計算機控制臺”與“安慰朋友”)的意義至關重要的壓力模式。 “;“我做到了嗎?”與“我做到了嗎?”)。

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