一項新的大腦研究表明，學習說話的效果與我們想像的不同

這項研究由麥吉爾大學和耶魯大學醫學院的研究人員進行，可以重塑對語音學習方式的科學理解，並影響未來語音辨識和基於大腦的通訊技術的設計。

感覺腦區域佔據中心舞台

多年來，研究人員普遍認為學習和記憶言語所需的複雜動作主要取決於大腦的運動區域。這些區域控制著臉部、嘴巴和聲道的運動，使說話成為可能。

新的結果指向了不同的方向。研究表明，聽覺和體感系統對於獲取和保留新的語音模式至關重要，而不是強調運動區域是語音學習的主要驅動力。

麥吉爾大學心理學教授戴維·奧斯特里（David Ostry）表示：“感覺運動神經科學傳統上關注運動前區域，將其視為運動的主要驅動力。這項研究通過表明人類言語學習本質上是廣泛的感覺來改變這種理解。”

這些發現也可能有助於指導新興大腦語音技術的發展。有一天，這樣的系統可以透過整合感覺過程來提高表現和易用性，從而幫助中風後恢復溝通能力。

大腦刺激語音學習測試

為了研究不同的大腦區域如何促進語音學習，研究人員首先即時改變參與者的語音，並透過耳機播放修改後的語音。這種方法鼓勵參與者調整他們的言語模式，創造一種言語運動學習的形式。

然後，研究小組使用經顱磁刺激（TMS）（一種非侵入性腦刺激方法）暫時擾亂與言語相關的三個關鍵大腦區域的活動：聽覺皮質、體感皮質和運動皮質。

研究人員評估了 24 小時後新學到的言語模式的保留。

他們的期望很明確。如果大腦的某個特定區域對於學習和儲存與言語相關的記憶是必要的，那麼破壞該區域就會降低記憶力。如果該區域不重要，則其保留應保持不變。

結果有力地支持了感覺處理的重要性。當聽覺皮質或體感皮質的活動受到干擾時，參與者對所學言語動作的記憶力明顯較差。相較之下，運動皮質失活對記憶保留幾乎沒有影響。

「我們的研究挑戰了新的語音記憶僅取決於大腦運動區域變化的假設，」該研究的合著者、耶魯大學副研究科學家 Nishant Rao 說。 “相反，它強調了聽覺和體感大腦區域的變化對於塑造我們學習言語的方式的重要性。”

大腦可塑性與未來的中風治療

這項研究是了解大腦感覺系統的可塑性如何有助於學習和長期記憶的更大努力的一部分。

它也基於同一研究小組先前進行的研究，其中包括手臂和手的運動。同樣，這些研究發現，擾亂大腦的感覺區域會幹擾學習和保留新運動技能的能力。

未來的工作將集中在識別參與學習和研究運動障礙的感覺治療的特定皮質迴路。研究人員對中風復健和言語恢復的應用特別感興趣。

關於該研究

這項研究「言語運動學習和記憶的感覺基礎」由 Nishan Rao、Rosalie Gendron、Timothy Manning 和 David Ostry 進行，發表在該雜誌上 美利堅合眾國國家科學院院刊。

該研究由美國國家耳聾和其他溝通障礙研究所資助。