主流听觉理论被颠覆，大脑可并行处理声音和单词

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声音传送到耳朵后，耳蜗会将其转换为电信号，并发送至位于颞叶的听觉皮层。几十年来，科学家们一直认为，听觉皮层的语音处理遵循串行路径：首先，初级听觉皮层处理简单的声音信息，如声音的频率；然后，颞上回（STG）提取对语言更重要的特征，如辅音和元音，将声音转换成有意义的单词。不过，这一理论一直缺乏直接证据。

近日，美国加州大学旧金山分校的研究人员在《细胞》杂志上发表论文称，通过对9名出于不同原因需要接受脑部手术的参与者进行研究，他们发现，听觉处理和语言处理是并行进行的，这与长期以来的主流观点相悖。

具体来讲，研究人员在参与者接受脑部手术时，将小电极阵列植入参与者的整个听觉皮层，以收集用于语言的神经信号。在为参与者播放短语和句子时，研究人员希望能像传统模型所提出的那样，看到初级听觉皮层和相邻的STG被逐次激活。令人惊讶的是，当播放句子时，STG中一些区域的反应速度竟然与初级听觉皮层一样快，表明两个区域同时开始处理声音信息。

此外，研究人员还用小电流刺激了参与者的初级听觉皮层。如果按照传统模型提出的，语音处理遵循串行路径，那么刺激可能会扭曲患者对语言的感知。但结果相反，虽然参与者经历了由刺激引起的听觉噪音幻觉，但他们仍然能清楚地听到并重复对他们说的话。然而，当STG受到刺激时，参与者报告，他们能听到说话的声音，但理解不了具体的含义。“事实上，有一位病人说，这些话听起来就像单词中的音节被调换了。”

综上所述，传统的语音处理层次模型过于简化，很可能是错误的。研究人员推测，STG可独立于初级听觉皮层的处理过程而发挥作用。

语音处理的并行性质可能会给医生提供治疗阅读困难症等疾病的新思路，“虽然向前迈出了重要一步，但我们还不太了解这个并行的听觉系统。这些发现表明，声音信息的传递与想象中大相径庭，这无疑带来了更多问题。”论文作者、加州大学旧金山分校的神经科学家Edward Chang总结。

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编译：花花 审稿：西莫 责编：陈之涵

期刊来源：《细胞》

期刊编号：0092-8674

原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210818130509.htm

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