语言声调的大脑处理机制

据清华大学新闻网近日消息，清华大学医学院生物医学工程系洪波研究组在《美国科学院院报》在线发表题为《汉语声调类别处理的大脑皮层协作网络》的论文。

研究组利用临床神经电生理监测的机会，结合磁共振等影像方法，直接获取了清醒状态下人大脑皮层表面高时空分辨率的神经电活动，揭示了听觉、语言和运动脑区如何通过精细的时空协作，实现了语言声调类别化处理，同时发现了运动相关脑区在语言声调处理中的作用，为大脑语言处理机制研究打开新的思路，也为开发语音脑机接口、神经外科手术中保护语言功能等提供了生理基础。

声调是人类语言进化产生的提高语言信息容量的独特方式。世界语言中有一半以上是声调语言，汉语是其中的典型代表。我国著名语言学家赵元任、刘半农等开辟了汉语声调定量研究的先河，揭示了汉语四声的物理本质。

之后的语言学研究发现，和人类通过视觉区分物体类别的规律一样，汉语声调的感知也是类别化的：跨类别声调的感知距离被放大，而同类别声调的感知距离被压缩。这是一种典型的认知处理模式，但其背后的大脑处理机制并不清楚。

近年来磁共振、脑电等脑成像技术的快速发展为这方面的研究提供了可能，但在缺乏高时空分辨率的脑活动记录方法情况下，该领域的研究进展缓慢。