研究患者的癫痫是帮助研究人员了解大脑如何管理的任务学习一种新的语言,同时保持我们的母语。加州大学旧金山分校的神经科学家,研究揭示了存在已久的问题为什么很难学习第二语言作为一个成年人。
有点令人惊讶的结果给了团队间如何大脑导航之间的权衡神经可塑性——长出新的连接的能力神经元当学习新事物——和稳定,它允许我们保持综合网络我们已经学到的东西。研究结果发表在了美国国家科学院院刊》上。
当学习一门新语言的时候,我们的大脑在某种程度上适应这两种力量相互竞争,”说马特·伦纳德博士,神经外科助理教授和加州大学旧金山分校神经科学研究所威尔的一员。
通过使用大脑的电极表面上遵循高分辨率的神经信号,研究小组发现,分散在整个演讲皮层神经元集群似乎调整自己为一个侦听器获得熟悉外国的声音。
“这是我们第一次洞察什么变化之间的大脑首先听到的声音一门外语,能够识别他们,”伦纳德说,他是这项研究的主要研究者。
这中间阶段语言学习是一个至关重要的步骤,但一直难以解决,因为这个过程是动态的和独特的个人,”他说。在这项研究中,我们可以看到实际上是发生在大脑区域参与区分声音在这学习的初始阶段。
大脑活动的变化随着外国声音变得熟悉起来
学习一门新语言的声音的第一步学习使用语言,伦纳德说。所以在这项研究中,莱纳德和第一作者和博士后学者汉易博士,研究如何将分散的大脑区域的活动与语言转移听众变得更加熟悉外国的声音。
团队共事10病人志愿者,19-59岁母语是英语,让他们认识到在普通话语音。汉语是有声调的语言中,这个词的意思不仅依赖于元音和辅音也微妙的变化在球场上的声音,音调。讲非声调语言的人喜欢英语经常发现它非常具有挑战性的辨别这些陌生的声音。
以前每个志愿者的脑部手术,在此期间电极植入大脑中来定位他们的癫痫发作的来源。加州大学旧金山分校的研究包括七个病人癫痫中心,在癫痫中心和三个爱荷华州大学的医院和诊所。志愿者们同意伦纳德和他的团队从高密度收集数据,256 -通道电极放在大脑区域的表面处理语音。
在接下来的几天里,莱纳德和彝族与志愿者单独工作,播放录音的几个以普通话为母语不同年龄的男性和女性,发音的音节,如“马”和“迪”使用的四个音调。每次声音后,患者表示他们认为基调是否上升,下降,上升然后下降,或保持平坦,收到反馈是否正确。病人重复这个任务200倍,在几个5 - 10分钟的会议。
短暂的时间后,伦纳德说,人们已经通过最初的学习阶段,已经变得有些善于分类的声音。
“我们也看到很多变化,”他补充道。有些人会得到一堆试验正确,然后他们会让他们错了,然后他们又会对这种上下似乎是学习过程的一部分。”
学习新的声音包括微调神经“旋钮”
当莱纳德和易观察生成的神经信号语言学习者,他们看到一个模式,既惊讶他们会观察和解释了性能曲线。
数据从其他已发表的研究表明,整个演讲皮层的活动可能增加作为一个人变得更熟悉的语言。研究人员发现分布式频谱的变化,而不是演讲皮层;与其他活动增加在某些领域但减少,保持谨慎的平衡。
这些变化可能与大脑区域成为收听一个特定的语气,说易。
”我们可以看到一些组织细胞的反应更降调,继续加大他们的反应,而旁边另一组细胞将越来越吸引人听见蘸基调,”易建联说。就好像这些小块的神经元承担不同的角色。
此外,语气的脑区激活的不同个体。
这更像是每个人的大脑都有一组独特的旋钮得到调整,而他们熟悉这些声音,”伦纳德说。
伦纳德和易建联认为这或许可以解释为什么有些人拿起听起来比其他人更容易,因为每个独特的大脑罢工之间的平衡维持稳定的母语,同时呼吁可塑性要求学习一个新的。
志愿者能够学会用普通话的音调而不影响他们的感知能力在英语或音乐,”伦纳德说。“这些小神经旋钮都相互通信到达的地方是,他们可以一起做任务正确工作。”
合作者包括威廉Schuerman博士和Edward Chang医学博士,加州大学旧金山分校。额外的作者可以在报纸上找到。
