UCSF团队揭示大脑如何识别语音

爱德华F. Chang，医学博士照片由辛蒂咀嚼

三藩加州大学的研究人员报告了一个详细的解释如何语音识别人的大脑，提供了一个前所未有的深入了解人类语言的基础。

他们说，这一发现可能会增加我们对语言障碍的理解，包括诵读困难症。

科学家已经知道了一些时间在大脑中的讲话声音的位置，但很少有人已经发现了这个过程如何工作。

现在，在科学快报1月30日版，快速跟踪在线版的科学杂志，UCSF的研究小组报告称，大脑不回应个别音段称为音素&mdash；如在“男孩”的声音&mdash；而是微调检测简单的元素，这被称为“功能语言学”。

这个组织可以给听众解释语音的重要优势，研究人员说，由于音素的发音不同的扬声器，甚至在个别发言时间。

工作可以增加我们对阅读障碍的认识，在印刷的文字是无法完全映射到语音。但由于语音和语言是一个决定性的人类行为，发现在他们自己的权利是非常重要的，UCSF神经外科医生和神经科学家说博士爱德华·张，这项新研究的资深作者。

“这是一个非常有趣的一窥语音处理，说：”昌，副教授，神经外科和生理学。大脑在大脑中被处理的区域已经被识别，但是没有人真正知道如何处理这一过程。”

将语音分解为声学特性

虽然我们通常在他们说话的时候会很容易理解别人，但分析的是一个令人印象深刻的感性壮举。

语音是一个高度复杂的和可变的声信号，我们立即中断信号分解为各个音素，然后建立这些片段的回字能力，句子意义是一种非凡的能力。

你的大脑如何处理口语单词？

UCSF科学家放置电极对六名志愿者的大脑&mdash；患者在癫痫手术&mdash；记录发生了什么，当他们听了500个独特的英语句子由400个不同的人说。

看下面的视频看电模式在大脑的一个区域称为颞上回（STG）当你听到这句话，“他们的眼睛。”

由于这种复杂性，早先的研究已经分析了大脑只是一些天然的或合成的语音应答，但新研究采用口语自然句英语中含有音素的完整清单。

捕捉参与处理语音非常快速的大脑变化，UCSF科学家们收集他们的数据从神经记录装置，直接放在六患者的大脑表面的癫痫外科手术的一部分。

病人听了500个独特的英语句子由400个不同的人说，从一个脑区记录的研究者称为颞上回（STG；也被称为韦尼克区），而以前的研究已经证明是在言语感知。话语中包含多个实例，每一个英语演讲的声音。

许多研究者认为，在STG的脑细胞会对音素。但研究者却发现，STG地区调整应对更多元素的声学特征，参考特定的方式，讲话的声音是从声带产生的。”这些地区散布在STG，”第一作者尼玛mesgarani，现在在哥伦比亚大学的电气工程助理教授，谁是在张的实验室的博士后。”结果，当我们听到有人讲话时，大脑中的不同区域在我们听到不同的语言元素的声音时就产生了。”

“元素周期表中的元素”

“功能”作为语言学家使用的术语，是独特的声音签名时，扬声器移动的嘴唇，舌头或声带。

例如，如磷、钾、钾、钾、钾等，要求使用者用嘴唇或舌头来阻止空气从肺部流动。当这个闭塞的发布，有一个短暂的空气，引起了语言学家归类为“爆破音这些声音。”其他人，如S、Z和V，统称为“擦音，“因为他们只有部分阻塞气道，在声道产生摩擦。

每个塞音发音创造这些辅音的整个类常见的声学模式，用擦音湍流不。昌组发现了STG的特定区域精确调谐的有力回应，这些广泛的、共享的特点而不是单个音素像B和Z。

常说的安排球队在STG发现特征探测器的边缘和形状在视觉系统的回忆，这也让我们认识到的对象，如瓶，无论哪个角度看他们。鉴于在扬声器和语音的变异情况，这是有道理的，说的合著者基思约翰逊，在伯克利大学的语言学教授，为大脑使用这种基于特征的算法可靠地识别音素。

“这是反应的组合，给你更高的一个音素作为一个完整的对象的关联，”张说。”通过研究英语中的所有声音，我们发现，大脑有一个系统的组织，基本的声音功能单元，在周期表中的一类元素。

该研究小组还包括康妮祥，UCSF的研究生生物工程。

工作被授予常从卫生和酯A和约瑟夫Klingenstein基金全国学院资助。

关于UCSF医疗中心
UCSF医疗中心始终名列前10名的美国医院。公认的创新治疗，先进的技术，卫生保健专业人员和科学家之间的合作，并高度体恤病人的护理团队，UCSF医疗中心担任加利福尼亚大学学术医学中心，三藩。该医疗中心的全国卓越计划包括儿童健康，系统，器官移植的大脑和神经，妇女健康和癌症。它作为一个自营企业UCSF和产生自己的收入来支付提供病人护理的运营成本。

遵循UCSF医疗中心在www.facebook.com\/ucsfmedicalcenter或推特@ ucsfhospitals。

本新闻稿已被修改为网站

（注：转载时请注明复诊网）