科学家发现韵律的神经通信途径

总部位于莱比锡的马克斯·普朗克人类认知和脑科学研究所的研究人员首次破译了当我们察觉到说话人语调的细微变化时，我们大脑各区域相互交流的连接通路。由Daniela Sammler领导的Otto Hahn集团的研究结果显示了右半球复杂网络的连接，并证明了运动系统参与语音的声调感知。对这一韵律网络的准确了解有助于理解人际沟通和相关障碍。

德语和英语并不是唯一有简明扼要的方式来描述语言不仅仅是单词的语言。对法国人来说，"c'est le ton, qui fait la musique"换句话说，这不仅仅是听另一个人说的话来理解他们确切的意思。语气通常告诉我们更多的是说话人的意图，而不是纯粹的语义意义所说的话。

“想象一下，一个充满激情、犹豫或讽刺地说出‘是’来回应一个求婚，”丹妮拉·萨姆勒建议道。“这样你就清楚地知道了语气的重要性。”在科学语境中，这种语调被称为“韵律”，指的是所有语言属性的总和，如重音、语调甚至停顿。使用现代成像分析方法，科学家现在能够探索语言的解码，特别是发生在左半球。研究结果表明，人类的行为和语言不能简化为孤立的、局限的大脑区域，而是额叶和颞叶之间的连接路径大脑特别是在加工演讲中至关重要。然而，这种语音的这种神经路径模型不提供用于确定在人脑中如何处理镨的线索。

因此，“语音语调的神经基础”研究组的科学家们开展了一项研究，并邀请自愿参与者到研究所去发现韵律网络的秘密。

男性和女性母语的英语扬声器在两组不同的任务上工作，而使用功能磁共振断层扫描（FMRT）测量其脑功能。戴耳机，他们不得不决定他们听到的单词是否被称为问题或声明（韵律任务）或挑选出初始字母（控制任务）。

结果表明，特别是在韵律任务的情况下，右半球有两组活性脑区域。后部和前部颞轴（PST和AST）中的激活可以是辨别声间距的阶段，其被使用，并将其抽象成被认为是一个问题或陈述的语调轮廓。

第二组是由所谓的额叶下半部分的活跃区域和喉部周围控制喉部运动的前运动皮层组成。额叶下半部分帮助评估声音的音调，而Premotor Cortex.控制声带的振动从而控制音高。这是一个非常有趣的发现，因为实验对象只听到刺激，自己没有说话，”Sammler解释说。

研究中的参与者很明显地调整了说话人使用这个词时喉头的内部运动。因此，大脑将听到的声音转化为运动指令。这支持了对言语的理解，因为听者在内部重建说话者用来产生所听到内容的运动节目。“以前，人们认为这一方面只与左脑的非韵律语音处理相关。然而，目前的数据可能表明，人们对声音语调的感知也存在类似的机制，”萨姆勒解释说。

研究人员还确定了这个网络中信息交换的基础白质纤维束。为了做到这一点，研究人员从参与者的大脑图像中计算出大脑激活区域之间的解剖联系。

结果表明了多层和腹侧路径的明确证据右半球：腹侧纤维束遵循内侧纵向坐毛;背部纤维束遵循弧形坐标或卓越的纵向坐毛的过程。这已被称为语言中心之间的连接路径左半球。

大脑因此感知语气沿着几种途径的声音。与语言的其他信令途径相反，它们主要位于大脑的右半部分。“这些路径可能会灵活地组合，从而执行各种任务。结果，大脑可以识别对话者的声音中的微妙意义，”Sammler总结。

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