用无伴奏合唱来解释演讲和音乐专业化

语言和音乐是人类的两种基本活动，在不同的大脑半球进行解码。一项新的研究使用了一种独特的方法来揭示这种专业化存在的原因。

麦吉尔大学神经学研究所(蒙特利尔神经学研究所-医院)的研究人员制作了100份无伴奏合唱录音，每个录音中都有一位女高音唱一个句子。然后，他们沿着两个基本的听觉维度扭曲了这些录音:频谱动态和时间动态，并让49名参与者区分每首歌的歌词或旋律。实验在两组说英语和法语的人中进行，以提高再现性和泛化性。实验演示如下:https://www.zlab.mcgill.ca/spectro_temporal_modulations/

他们发现，对于这两种语言，当时间信息被扭曲时，参与者很难区分演讲内容，而不是内容旋律．相反，当光谱信息被扭曲时，他们很难分辨出旋律，而不是语音。这表明语音和旋律取决于不同的声学特征。

为了测试大脑对这些不同声音特征的反应，在参与者分辨这些声音时，研究人员用功能性磁共振成像(fMRI)对他们进行了扫描。研究人员发现，语言处理发生在左侧听觉皮层，而旋律处理则发生在右侧听觉皮层。

音乐和语言利用了光谱时间连续体的不同末端

接下来，他们开始测试各个声学维度的退化如何影响大脑活动。他们发现，谱维的退化只会影响右侧听觉皮层的活动，而且只会影响旋律感知，而时间维的退化只会影响左侧听觉皮层，而且只会影响语音感知。这表明，每个脑半球的不同反应取决于刺激中声音信息的类型。

之前对动物的研究发现，听觉中的神经元皮质对光谱和时间能量的特定组合做出反应，并高度调谐到与动物在自然环境中相关的声音，如交流声音。对人类来说，语言和音乐都是重要的交流手段。这项研究表明，音乐和语言利用了频谱-时间连续体的不同末端，半球特化可能是最重要的神经系统优化这两种通信方式的处理方式。

解开半球特化之谜

该研究的第一作者菲利普·阿尔布伊(Philippe Albouy)说:“几十年来，人们已经知道两个半球对语言和音乐的反应不同，但这种差异的生理基础仍然是个谜。”“在这里，我们表明，这种半球专业化与与演讲和音乐相关的基本声学特征有关，因此将这一发现与神经组织的基本知识联系起来。”

研究结果发表在该杂志上科学2020年2月28日。

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