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研究發(fā)現(xiàn)聲調(diào)與音位/韻律感知的腦網(wǎng)絡 具有與其特征相關的相似性和差異性
最近更新時間：2018-12-26
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聲調(diào)是漢語的重要特征。在聲調(diào)語言中，聲調(diào)與音位一樣起到區(qū)分意義的作用。但是，在長度上，聲調(diào)屬于超音段線索；在聲學屬性（由音高水平及輪廓決定）和發(fā)音方式（通過喉部控制）上，聲調(diào)與韻律十分相似?？梢姡谡Z言功能和聲學/發(fā)音運動特征上，聲調(diào)分別具有音位和韻律的特征。
聲調(diào)具有*的語言學地位，而且其感知機制也非常值得研究。首先，聲調(diào)是造成漢語感知和西語感知的腦網(wǎng)絡差異的重要原因，了解聲調(diào)感知的腦機制能幫助醫(yī)生在外科手術中更有針對性地保護言語感知的區(qū)域；再者，目前人工耳蝸較少考慮到聲調(diào)等低頻韻律在漢語表達中的作用，研究聲調(diào)的感知機制有利于研發(fā)出更適合于漢語交流的助聽設備；另外，聲調(diào)是非聲調(diào)母語者學習漢語常遇到的瓶頸，掌握聲調(diào)感知的規(guī)律能促進對外漢語教學的設計和實踐。但是，直至目前，感知聲調(diào)的認知神經(jīng)機制依然未被了解清楚。
前人已經(jīng)對言語感知的腦機制進行了詳盡的探索。為了解決言語感知的“不變性”問題（如/du/和/di/兩者的/d/聲學屬性不同，但是人們依然將它感知為/d/），研究者提出了言語感知的運動理論：聽者通過重構說話者的發(fā)音運動姿勢來完成言語感知。近年來的研究發(fā)現(xiàn)言語運動系統(tǒng)以代償調(diào)節(jié)的方式參與到了言語感知中。因此，聲調(diào)感知可能包含了“聽”和“說”的雙通路：處于顳葉的腹側通路對聲音進行時頻解碼，處于額葉和頂葉的背側通路對言語進行感覺運動整合。雙通路構成環(huán)路動態(tài)地參與聲調(diào)感知。
偏側化和區(qū)域梯度表征是聽覺言語感知研究的兩個關注重點：時頻分析模型（spectrotemporal resolution model）和不對稱采樣模型（asymmetric sampling in time model）都預言，時程較短的言語線索(如音位)在聽皮層的激活區(qū)域偏左，而時程較長的(如韻律)偏右；這種假設得到大量研究支持。同樣，言語運動系統(tǒng)在言語感知中的參與也存在著音位–韻律的左右偏側化現(xiàn)象。另外，聽皮層對不同頻段和長度的聲音/言語線索呈現(xiàn)出梯度表征的模式。
但是，于聲調(diào)感知的感覺運動整合、雙通路加工的偏側化和區(qū)域梯度表征機制的結論依然存在爭論。因此，中國科學院心理研究所行為科學重點實驗室杜憶研究組近通過結合言語感知的雙通路模型和對已有文獻報告的激活點進行的激活似然估計（activation likelihood estimate， ALE）元分析，進一步探索了聲調(diào)感知的腦機制。他們從PubMed數(shù)據(jù)庫中收集并篩選出55篇言語感知的腦成像研究，并將其中包含的實驗分為聲調(diào)母語者的聲調(diào)感知（tonal tone， n=12）、非聲調(diào)母語者的聲調(diào)感知（non-tonal tone， n=7）、音位感知（phoneme， n=14）、詞長度的韻律感知（word prosody， n=15）和句子長度的韻律感知（sentence prosody， n=25）。將五組實驗的激活點分別進行元分析計算后，對比不同通路上共激活的偏側化和梯度表征。
研究發(fā)現(xiàn)，聲調(diào)感知與音位、韻律感知的腦機制的異同與線索特征的異同相關。具體而言，在參與時頻分析的腹側通路（左右側顳上回，STG）中，聲調(diào)感知激活區(qū)右偏側化且受到語言經(jīng)驗調(diào)節(jié)，在左側STG的音位-韻律前后梯度分布中與音位激活區(qū)域重合，右側STG的音位-聲調(diào)-韻律的外前-內(nèi)后梯度分布中處于音位和韻律激活區(qū)域之間，分別表現(xiàn)出聲調(diào)的語言學和聲學屬性；在參與感覺運動整合的背側通路（左右側額葉、頂葉）中，聲調(diào)感知激活左單側化，與韻律激活區(qū)高度重合并位于音位激活區(qū)下方，表現(xiàn)出聲調(diào)的言語運動屬性。
該研究是對比聲調(diào)、音位和韻律感知的腦機制的元分析研究。研究主要發(fā)現(xiàn)大腦在感知聲調(diào)、音位和韻律時呈現(xiàn)出與言語線索的語言功能、線索長度和發(fā)音姿勢相關的激活模式。該研究進一步揭示了言語感知的認知神經(jīng)機制，未來研究可進一步探索大腦感知言語的動態(tài)過程