学习一门新语言或恢复说话能力可能不再像科学家曾认为的那样依赖于大脑的运动中心。新的研究表明，参与处理声音和身体感觉的区域在语言学习和记忆中扮演着更大的角色。这项由麦吉尔大学和耶鲁医学院的研究人员进行的研究可能会重塑科学界对语言学习的理解，并影响未来语音识别和基于大脑的交流技术的设计。\n\n感觉大脑区域成为中心舞台\n多年来，研究人员普遍认为，学习和记忆语言所需的复杂运动主要依赖于大脑的运动区域。这些区域控制面部、嘴巴和发音道的运动，从而使说话成为可能。新的发现指向了一个不同的方向。研究显示，听觉和躯体感觉系统在获取和保留新的语言模式中至关重要，而不是突出运动区域作为语言学习的主要驱动因素。麦吉尔大学心理学教授大卫·奥斯特里表示：“传感运动神经科学传统上将额前运动区视为运动的主要驱动因素。这项研究通过显示人类语言学习在本质上是高度感觉驱动的，改变了这一理解。”这些结果也可能有助于指导正在发展的脑语音技术的开发。这些系统有一天可能通过结合感觉过程来帮助恢复中风后的交流能力，从而提高性能和可用性。\n\n用大脑刺激测试语言学习\n为了研究不同大脑区域对语言学习的贡献，研究人员首先实时改变参与者的说话方式，并通过耳机播放修改后的语言。这种方法鼓励参与者调整他们的说话模式，形成一种语言运动学习的形式。随后，团队使用经颅磁刺激（TMS），这是一种非侵入性的大脑刺激方法，暂时干扰与语言相关的三个关键大脑区域的活动：听觉皮层、躯体感觉皮层和运动皮层。研究人员在24小时后评估新学习的语言模式的保留情况。他们的预测很简单。如果某个特定的大脑区域对学习和存储语言相关的记忆至关重要，那么干扰该区域应减少保留。如果该区域不是关键的，保留情况应保持不变。结果强烈支持感知加工的重要性。当听觉皮层或躯体感觉皮层的活动被干扰时，参与者在保留他们所学习的语言运动方面显示出显著的下降。相反，干扰运动皮层对保留几乎没有影响。研究共同作者，耶鲁大学副研究科学家尼尚特·拉奥表示：“我们的研究挑战了新语言记忆只依赖于大脑运动区域变化的假设。相反，它强调了听觉和躯体感觉大脑区域在塑造我们学习说话方式中的重要性。”\n\n大脑可塑性与未来的中风疗法\n这项研究是更大努力的一部分，旨在理解大脑感觉系统的可塑性如何促进学习和长期记忆。它还建立在同一研究小组之前关于手臂和手运动的研究基础上。那些研究同样发现，干扰大脑的感觉区域会妨碍学习和保留新的运动技能。未来的工作将侧重于识别参与学习的特定皮层回路，并研究针对运动障碍的感官疗法。研究人员尤其对中风康复和语言恢复的应用感兴趣。\n\n关于研究\n这项研究，“语言运动学习和记忆的感觉基础”，由尼尚特·拉奥、罗莎莉·詹德龙、蒂莫西·曼宁和大卫·奥斯特里共同完成，发表在《美国国家科学院院刊》上。该研究得到了（美国）国家耳聋和其他交流障碍研究所的资助。