互动科普

“Liver”这个词从喉部发音穿过嘴唇，通过空气振动，传入耳道，刺激神经细胞。于是，电化学脉冲就流入听众大脑中的听觉皮层。但接下来会怎样呢?大脑的神经中枢系统如何在复杂的听觉输入信号中进行过滤删选，最终锁定“liver”这个词，而不是“river”或“lever”?

今年6月美国听觉协会召开大会，与会的研究者公布了大脑成像研究与临床试验结果，该结果为婴儿时期最早学到的语言如何歪曲长大后所听到的事情这一问题作出了解释。有些神经科学家认为，就物理层面而言，它们差不多解释了为何许多日语为母语的人将“liver”听为“river”，而且为何儿童学习一门新的语言比成人要容易许多。

在ASA的会议上，伦敦大学学院的Paul Iverson展示了一些图片，它们显示当人们听到跨越美式英语音素／ra／与／la／之间的连续区的语音时他们听到了什么。与许多因素一样，／ra／与／la／的区别主要在3或4个带大部分能量的频率上。Iverson用自己的电脑合成了一些语音，这些语音的第二个与第三个最主要的频率在正常间歇中产生不同，就像坐标网格上的点。然后他让说英语、德语与日语的人辨识每一个音素并判断其属性。

本文所示的这幅图显示我们的语言经验如何扭曲我们所想与所听到的内容。美国人指出了一半的／la／与一半的／ra／，几乎没有混淆。德国人，尽管他们习惯于听一种非常不同的／r／音，结果仍然像说英语的人一样将频谱图像的最末端分辨出来。但说日语的人的图像则显示了一番完全不同的感知图景。“结果显示并非说日语的人听不出来／r／与／l／之间的差别，”Iverson说。“只是他们对于识另这两个音素无关的差别太敏感了。”这些差别对美国人而言太细微因而不能感觉出来。说日语的人，比方说，往往更注意辅音的速度。

波士顿大学的Frank H．Guenther宣布制作了一个神经系统网络模型，它可以解释音素分类如何从听觉皮层组织产生。在他的模拟中，神经细胞正确识别某种语言的音素后就会得到鼓励。而后它们就会重新组织；大部分只对跨越不同类别的模糊的声音敏感。模仿的皮层失去了辨别差别细微但同样清楚的音素的能力。人类——还有猴子、栗鼠与八哥——恰好显示了这样一种“感性”影响。

当用日语发音进行训练时，模型神经细胞与用英语训练的组织非常不同。一个明显的敏感度下跌正好出现在／ra／与／la／的边界上。Iverson说，这可能反映“我们的听觉系统如何被调节以特别对在我们自己的母语中非常关键的细节保持敏感。当你试图学习第二门语言时，那些调节可能会不恰当并干扰你学习新语言的能力。”

Guenther对说英语的志愿者听／ee／音素的正确例子与边缘例子时的脑部进行了扫描。不出所料，错误的元音音素激活的神经细胞比正常元音音素更多。日本的合作者正在完全不懂英语的对象身上重复这个实验。Guenther表示，“我们期望看到一个差异很大的激活模式。”

[肖莉／译  赵辉／校]

图1神经网络：当用美式英语训练时，许多细胞参与识别／r／与／l／。但当用日语音素训练时，神经细胞组织起来，这梓一些细胞就对／r／与／l／之间不同的主要频率(成为F2与F3)变得敏感。