大脑中的一个区域，称为赫斯氏回（Heschl’s gyrus），长期以来一直被认为负责早期听觉处理，但其在解释语音方面所起的作用比以往认为的要大得多。根据最近发表在《自然·通讯》杂志上的一项研究，它可以帮助将音高、语调和重音的细微变化背后的意义解读为有意义的信息。
科学家们长期以来一直认为，这些特质——统称为韵律（prosody）——的解析发生在颞上回（superior temporal gyrus），这是大脑中与语音感知相关的区域。但对癫痫患者大脑进行监测的实验现在对这些假设提出了质疑。
理解语音感知
一系列罕见的情况导致了这项发现。作为重度癫痫治疗的一部分，11 名青少年患者的脑部深处被植入了电极，这些区域对关键的语言功能至关重要。手术和实验在匹兹堡大学医学院进行。这代表了神经外科医生和神经科学家之间密切的合作。
沟通和语言学研究通常依赖于皮肤表面的记录。这种方法侵入性最小，但也不够精确。
当患者收听《爱丽丝梦游仙境》的有声读物版本时，科学家们监测了他们大脑多个区域的活动。记录显示，读者声音的细微变化被映射到了赫斯氏回。大脑的不同部分对构成单词的声音做出了反应。
“这些结果重新定义了我们对语音感知结构的理解，”西北大学科学家、该论文的作者之一 Barath Chandrasekaran 在一份新闻稿中说。“我们花了数十年的时间研究大脑中语音抽象的细微差别，但这是第一项研究，旨在调查那些也传递意义的音高细微变化是如何在大脑中处理的。”
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对人工智能的影响
这项研究还表明，语音的起伏比之前认为的要早得多就被编码在听觉处理过程中。对非人类灵长类动物进行的类似研究发现，尽管它们听了相同的录音，但它们的大脑无法处理这些抽象的意义。
赫斯氏回在处理语音方面的作用的发现，对多个领域都具有重要的意义。这种理解可以帮助语音康复，使人工智能助手更加敏锐，并更好地理解人类沟通的独特性。
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《自然·通讯》。 连续语音中离散韵律模式的皮层处理
