7年内9名参加者植入电极，神经学家提议大脑料理语言声音新理论

2021-8-25 17:34| 发布者: wdb| 查看: 65| 评论: 0|原作者: [db:作者]|来自: [db:来源]

摘要: 7年内9名参加者植入电极，神经学家提议大脑料理语言声音新理论，更多技术资讯关注我们。

声响传到耳朵后，耳蜗将其转换成电信号，接下来发送到位于颞叶的听觉皮层。紧继续，人类的大脑还是如何料理言语声响？近日，细胞出版社（Cell Press）麾下期刊Cell（《细胞》）上的的一项全新探讨推翻了之前几十年的假设理论。该探讨由华人学者、加州大学旧金山分校神经科学家和神经外科医生Edward Chang领衔，其团队发觉了人类大脑中料理言语声响的新门径。它们的探讨结果表达，听觉和言语料理是并好的。这与长久以来以为大脑先料理听觉消息，接下来将其转化为言语消息的理论相矛盾。论文提到，之前，众多功效性神经成像探讨(如功效性磁共振成像fMRI和脑磁图MEG)表达，初级听觉皮层到非初级、更高阶地域对更声响类别具备渐进式的抉择性。比如，高阶听觉地域对繁杂的当然刺激(如言语和音乐)的反映比容易的人力刺激(如纯音调)的反映更强烈。也便是说，几十年来，科学家们一直以为，听觉皮层的言语料理遵循一种相似工厂组装线的路径。起首，初级听觉皮层料理容易的声响消息，例如声响频次。接下来，颞上回提取更要紧的特征，如辅音和元音，将声响转换成有意义的单词。但一直以来，这一理论缺乏干脆证据的扶持。Edward Chang等人指明，之前的结果平常是在解剖档次模子的构架下解释的，在这种模子中，容易的声学特征被转化为更繁杂的、特定于言语的听觉皮层表征。然则，非侵入性成像局限的体积或时间分辨率排除了局部异质神经反映类别的映射，使语言声音表征的根本难题得不到解答。然则，全个听觉皮层极高时空分辨率的具体神经生理学纪录是是一种挑战，原因是初级听觉皮层位于大脑额叶和颞叶的裂口深处。Edward Chang说，“是以，咱们发展了这项探讨，期望寻到声响等低级表征转化为词汇等顶级表征的证据。”论文显现，Edward Chang团队在7年时间里共对9名参加者发展了探讨，这点人由于肿瘤或癫痫等疾病，必需接纳脑部手术。在手术进程中，小电极阵列被放置在它们的全个听觉皮层中，用以收集涉及言语和癫痫的神经信号。参加者还自愿录音，以便剖析理解听觉皮层是如何料理语言声音的。Edward Chang说，“这项探讨是咱们首次干脆、同一时间掩盖大脑全部相干地域，探讨声响到单词的转换。”而此前的相似探讨只能收集局限点位的信号。当为参加者播放短语和句子时，假如依照惯例模子提议的假设，探讨人士将见到从初级听觉皮层到颞上回的消息流。假如成立，这两个地域应当一种接一种地被激活。但出于预想的是，Edward Chang等人发觉，当播放句子时，颞上回少许地域的反映速度与初级听觉皮层一样快，这表达两个地域同一时间最初料理声响消息。此外，探讨团队还用小电流刺激参加者的初级听觉皮层。假如依照惯例模子，即言语料理遵循一系列路径，那末刺激可能会扭曲患者对言语的感知。但这项探讨显现，即使参加者经验了由刺激引起的噪音幻觉，它们依然能够明白地听到并循环语句。然则，当颞上回遭到刺激时，参加者能听到大家说话声响，“但听不出内容”。“实是上，有一位参加者说，听起来就像单词中的音节被调换了。”Edward Chang说。该探讨表达，惯例语言声音料理模子过于简单化，甚而很可能是错误的。探讨团队推测，颞上回可能独立于初级听觉皮层而发挥效用，而非是作为初级听觉皮层料理的下一步。探讨以为，言语料理的并行性可能会给医生提供治疗诵读难题症等病症的新思路，患有这点疾病的孩童在辩别语言声音方面存留难题。Edward Chang 同一时间重申，“尽管这是前进迈出的要紧一步，但咱们也不理解这种平行听觉体系。这点发觉表达，声响消息的传导可能与咱们想象的十分不同，这没有疑带来了更多难题。”论文链接：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00878-3#%20

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