新生儿的大脑能辨别语音吗?

人们对语音的感知能力已经进行了深入研究，尤其是在人出生后的第一年，但是在出生后的最初几个小时里会发生什么呢?是婴儿天生就有感知语音的能力，还是神经编码过程需要一段时间的老化?来自荷兰联合大学神经科学研究所(ubneuroo)和圣琼德Déu研究所(IRSJD)的研究人员创建了一种新的方法，试图回答这个关于人类发展的基本问题。

研究结果发表在自然的开放获取期刊科学报告，证实了新生儿对音高的神经编码与成年人在接触语言三年后的能力相当。然而，在对声音的光谱和时间精细结构的感知方面存在差异，这包括区分诸如/o/和/a/等声音的能力。因此，根据作者的说法，本研究中首次记录的这一声音方面的神经编码在出生后并没有足够成熟，而是需要一定的语言接触以及刺激和时间来发展。

根据研究人员的说法，从出生开始了解这些神经编码过程的典型发展水平将使他们能够“早期发现语言障碍，这将提供早期干预或刺激，以减少未来的负面后果。”

这项研究由荷兰联合大学临床心理学和心理生物学学系的认知神经科学教授Carles Escera领导，并与圣琼德医院妇产科主任Maria Dolores Gómez Roig合作在IRSJD进行。该研究还得到了专家Sonia Arenillas Alcón的签名，她是这篇文章的第一作者，Jordi Costa Faidella和Teresa Ribas Prats，他们都是UB认知神经科学研究小组(Brainlab)的成员。

解码声音的光谱和时间精细结构

为了区分神经反应对于新生儿的语言刺激，主要挑战之一是使用婴儿的脑电图记录一种特定的大脑反应:频率跟随反应(FFR)。FFR提供了声音的两个特定特征的神经编码信息:负责感知音调(高或低)的基频，以及光谱和时间精细结构。根据这项研究，这两种特征的精确编码是“正确感知语音的基础，是未来语言习得的必要条件。”

到目前为止，现有的研究这种神经编码的工具使研究人员能够确定新生儿的婴儿是否能够编码音高中的变化，但当涉及到光谱和时间精细结构时，它不能。“音高轮廓的变化非常重要，尤其是像普通话那样的音调变化，以及从传递说话者情感内容的语音中感知韵律。然而，声音的谱和时间精细结构是像我们这样的非音调语言习得中最相关的方面，现有的少数关于这个问题的研究没有告诉新生儿的大脑编码它的精确度，”作者指出。

缺乏研究的主要原因是用于进行这些测试的声音类型所造成的技术限制。因此，作者开发了一种新的刺激(/oa/)，其内部结构(增加音高变化，两种不同的人声)允许他们使用FFR分析同时评估声音的两个特征的神经编码的精度。

一种适应医院环境限制的试验

该研究最突出的方面之一是，刺激和方法与进行试验的医院环境的典型限制相兼容。“在新生儿FFR研究中，时间是至关重要的。一方面，因为记录时间的限制决定了他们可以记录的刺激。另一方面，对于医院中新生儿的实际情况来说，在医院中，婴儿和母亲可以经常和持续接触，因此他们得到所需的护理，并接受评估和例行检查，以排除健康问题。”考虑到这些限制，参与研究的34名新生儿的反应被记录在20到30分钟的时段中，几乎是语音辨别研究中普通时段所用时间的一半。

学习问题的潜在生物标志物

在此研究之后，研究人员的目标是描述神经编码的发展的光谱和时间精细结构语音随着时间的推移。为此，他们目前正在记录那些参加目前研究的婴儿的频率跟随反应，这些婴儿现在21个月大。研究人员指出:“考虑到生命最初的两年是语言习得刺激的关键时期，这种对发展的纵向评估将使我们对这些编码技能在生命最初的几个月是如何成熟的有一个全面的看法。”

目的是确认出生后观察到的声音神经编码的改变是否与婴儿语言发展中可观察到的缺陷相一致。如果这种情况发生，“这种神经反应肯定可以被认为是早期发现未来识字困难的有用生物标志物，就像检测到新生儿的变化可以预测语言发展延迟的出现一样。”这是由西班牙科学与创新部资助的ONA项目的目标，”他们总结道。

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