新生儿的大脑能辨别语音吗?

人们感知语音的能力已经得到了深入的研究，特别是在一个人出生后的第一年，但在出生后的最初几个小时里发生了什么?婴儿是天生就有感知语音的能力，还是神经编码过程需要变老一段时间?UB神经科学研究所(UBNeuro)和圣女贞德Déu研究所(IRSJD)的研究人员创造了一种新的方法，试图回答这个关于人类发展的基本问题。

研究结果发表在自然的开放获取期刊科学报告，证实了新生儿在接触语言三年后的音高神经编码能力与成年人相当。然而，对于声音的光谱和时间细微结构的感知存在差异，这些细微结构包括区分声音(如/o/和/a/)的能力。因此，根据作者的说法，这是本研究首次记录的声音方面的神经编码，在出生后还不够成熟，但它需要一定的语言接触、刺激和时间来发展。

根据研究人员，从出生中了解这些神经编码过程中典型的发展水平将使他们能够“早期检测语言障碍，这将提供早期干预或刺激，以减少未来的负面后果。”

Carles Escera领导的这项研究是认知神经科学教授临床心理学和心理生物学乌兰巴托,同时进行了IRSJD,与玛丽亚·罗伊德洛丽丝·戈麦斯合作部门负责人桑特琼德德吴的妇产科医院。该研究还得到了专家Sonia Arenillas Alcón的签名，这篇文章的第一作者，Jordi Costa Faidella和Teresa Ribas Prats，他们都是乌拉尔大学认知神经科学研究小组(Brainlab)的成员。

解码声音的频谱和时间精细结构

为了区分神经反应对于新生儿的言语刺激，一个主要的挑战是用婴儿的脑电图记录一个特定的大脑反应:频率跟随反应(FFR)。FFR提供了有关声音两种特定特征的神经编码信息:基频，负责感知音高(高或低)，以及光谱和时间精细结构。根据这项研究，对这两个特征的精确编码是“正确感知言语的基础，是未来语言习得的必要条件。”

到目前为止，研究这种神经编码的现有工具使研究人员能够确定新生儿的婴儿是否能够对音调的变化进行编码，但在光谱和时间精细结构方面则不能。“音高的变化非常重要，尤其是在像普通话这样的声调变化中，以及从言语中感知传达情感内容的韵律也非常重要。”然而，对于像我们这样的非声调语言，声音的光谱和时间精细结构是语言习得中最相关的方面，现有的关于这一问题的少数研究并没有告知新生儿大脑编码它的精确性，”作者指出。

缺乏研究的主要原因是用于进行这些测试的声音类型所造成的技术限制。因此，作者开发了一种新的刺激(/oa/)，它的内部结构(增加音高变化，两个不同的声音)允许他们使用FFR分析同时评估声音的两种特征的神经编码的精度。

适应了医院环境的局限性的测试

该研究最突出的一个方面是，刺激措施和方法符合进行测试的医院环境的典型限制。“在新生儿FFR研究中，时间是至关重要的。一方面，因为记录的时间限制决定了他们可以记录的刺激。另一方面,实际情况的新生儿在医院的情况,哪里有一个频繁和持续获得婴儿和母亲因此获得所需的照顾并进行评估和常规测试,以排除健康问题,”作者添加。考虑到这些限制,参与研究的34名新生儿的反应被记录在20到30分钟的会议中，几乎是语言声音辨别研究中普通会议所用时间的一半。

一种学习问题的潜在生物标志物

本研究的目的是研究大脑的光谱和时间精细结构的神经编码发育特征语音随着时间的推移。为了做到这一点，他们目前正在记录参与这项研究的婴儿的频率跟踪反应，这些婴儿现在21个月大。研究人员指出:“鉴于生命最初的两年是刺激语言习得的关键时期，这种发展的纵向评估将使我们对这些编码技能在生命最初几个月是如何成熟有一个全面的看法。”

目的是确认观察到的改动 - 在婴儿发育中可观察到的缺陷的外观确认了声音的神经编码。如果发生这种情况，“这种神经反应可能肯定被认为是早期发现未来识字困难中的有用生物标志物，就像检测到的新生儿的改变一样可以预测语言开发延迟的外观。这是ONA项目的目标，由西班牙科学和创新部，“他们得出结论。

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