大脑如何转成声音含义是什么?研究揭示光

一项新的研究调查了神经元的反应,不同的声音音调,不同声音之间的识别和反应的重视。这些发现有助于我们理解大脑如何收益从语音的声音的意思。

大脑如何转成声音含义是什么?研究揭示光

新的研究考察了大脑是如何处理的讲话的声音并将其转换成情感有意义的信息。

无论是一个问题和陈述之间的辨别,检测的现象“ upspeak ”,或者干脆找出当一个人生气,我们的大脑在不断的工作声音区分无数的变化,并获得来自他们的意思。

这是更令人印象深刻,当我们考虑的是,人们有不同的声音,每个都有其特定的间距,并同时辨别一个人的声音中的这些细微的差别,人的大脑也打破了讲话的声音转换成声母,韵母,和字为单位。这是所有做的,当然,在惊人的速度。

新研究由美国加利福尼亚大学的科学家进行的,旧金山分校(UCSF)研究发表演讲时大脑如何处理在音高或语调的微妙变化。由科学家和诗人称为韵律 - - 这些声音的模式是我们争取从声音意思的能力是至关重要的。

该研究结果发表在杂志上科学。

正如作者解释,在灵长类动物中以前的研究已位于该回应球场和语调的大脑区域,但这些研究并没有进入更深的深度,以确定这些区域的神经元如何拿起韵律和帮助大脑把它加工成的含义。

这项新的研究 - 以研究的共同作者克莱尔汤,四年级研究生研究的高级作者爱德华·常博士,在加州大学旧金山分校威尔研究所神经科学对神经外科教授的实验室领导 - 旨在做到这一点。

在大脑的听觉皮层神经元的研究

唐和他的同事招募了10名学员,并要求他们听四句话。这些句子是由三个不同的合成声音记录。

中性,重点1(强调句子中的第一个字),强调3(强调第三个单词),以及问题:每个句子中四个不同的语调条件下发言。

举例来说,一个句子是“电影需要最小的能量。” 这是第一次说,作为一个中立的声明,然后为“ 电影需要最小的能源,”三为“电影需要最少的能源”,最后是“电影需要最小的能量?”

大脑如何转成声音含义是什么?研究揭示光

采用高密度的脑电图 - 其中参加者有他们的大脑表面上放置高密度微小电极 - 唐和团队监控的脑区的神经元的活动称为颞上回(STG)。

该STG被称为打在承认韵律和口语单词关键的作用,因为它构成了人类大脑的初级听觉皮层。

为了评估这方面的神经元如何应对不同的变量,团队设计了一套条件,其中,这些句子都讲不同的语调轮廓,语音内容-即,以词“电影”开头的句子是声音不同或扬声器的身份-从一个以单词“驯鹿”开始。

如何STG神经元的语音反应

研究人员发现在STG,可以“告诉”三大合成声音,但也神经元可以在四句话之间的辨别,不管是说出他们的声音之间的差别,不仅神经元。

更具体地说,当暴露于不同组的声音是由句子中的科学家们看到了某些神经元活动增加。这些神经元的工作,以辨别基于声音的句子 - 或音素 - 也不管的声音。

神经元的最后一组可以“告诉”四个声调轮廓之间的差异。这些脑细胞取决于一个句子中的重点有较高或较低的活动,无论哪个句子是,或者是说出它的声音。

为了验证他们的发现,唐,团队设计了一个算法,预测其目的,以及如何将神经元由不同说话者发出的各种句子反应。

他们发现,该类负责区分不同的声音的神经元的“重点”上所谓的绝对音感,而反应的脑细胞语调集中在所谓的相对音高。

绝对音感对于单个扬声器的不同的球场,而相对间距关注的是同一个声音的音高如何变化。

“一[我们]任务之一是理解大脑是如何转换成声音的意思,”唐说。“我们现在看到的是,有在大脑中的神经元大脑皮层正在说,不只是什么话都处理,但那些话是怎么说的。”

“我们能够证明不是在哪里韵律在大脑中编码的,又是如何,通过在音高特定条件的变化解释的活动。”

克莱尔汤

“现在,一个重要的悬而未决的问题是大脑如何控制我们的声乐大片让这些语调讲话的声音,补充说:”张大夫。“我们希望能尽快解开这个谜。”


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