来自中国科技大学生命科学学院认知神经学实验室、听觉研究实验室、信息科学与技术学院,以及加州大学医学工程解剖学与神经生物学系的研究人员发现,与以往观点不同,对于声调语言中字调变化的早期听觉过程实际上偏侧于右半球大脑。这一研究成果发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。
研究报告的通讯作者是中国科技大学的陈林教授,他主要从事耳聋和耳鸣的神经生物学机制研究,曾通过对汉语声调感受的研究,证明早期听觉信号处理中大脑半球优势主要依赖于听觉信号的声学特性。
世界上的语言可分为非声调语言与声调语言两大类。欧美各国的语言属于非声调语言,而东方语言包括普通话、客家话、广东话以及非洲部分地区语言属于声调语言。声调语言是指通过声调的高低、长短等变化来区分语义的语言。
以往利用功能性磁共振成像(fMRI)或正电子发射断层扫描(PET)技术的研究发现,母语者在处理声调信息时,左脑有显著激活,但这些研究主要测量的是包括注意力参与阶段在内的短暂性集中神经事件。而在这项研究中,研究人员证明了在注意力前阶段,字调变化的早期听觉过程实际上偏侧于右半球大脑。
实验过程中,研究人员对中文普通话母语者持续播放一个有意义的听觉词语,并采用“odd-ball”刺激模式,即间断性地改变字调或词首音,以制造语义上的对比。通过记录全头的失匹配负波(MMN)脑电信号,研究人员发现,字调对比会引发一个注意力前反应,且该反应在右半球比左半球更强烈。
这一结果表明,如果字调变化与一致声调之间存在明显的听觉特征差异,那么这种相反的偏侧化模式说明,大脑半球对语音前听觉线索的依赖性是由处理流中的语义表征所决定的。
核心学术观点:声调语言的早期听觉处理(注意力前阶段)偏侧于右半球,而非传统认为的左半球,这挑战了以往关于语言处理偏侧化的认知。
(生物通:张迪)