言語學習對聽覺-發聲運動系統神經可塑性的影響

《言語學習對聽覺-發聲運動系統神經可塑性的影響》是依託中山大學，由劉漢軍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：言語學習對聽覺-發聲運動系統神經可塑性的影響
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉漢軍
• 依託單位：中山大學

中文摘要

經過長期言語或音樂訓練之後人類的聽覺皮層和聽覺腦幹對聲音的感知具有神經可塑性，但是短期的言語學習是否可以在聽覺系統形成神經可塑性尚未可知，並且聽覺系統的神經可塑性與發聲運動系統調控的互動性影響規律還缺乏研究。初步研究表明英語受試者經過短期言語學習訓練後對漢語聲調的感知能力明顯增強，並且我們已經證實不同聲調語言的受試者在聽覺感知能力上的差異會對發聲運動系統的調控造成不同的影響。據此，我們提出短期的言語學習可以形成聽覺系統對聲音感知的神經可塑性，並且這種神經可塑性能夠影響發聲運動系統的調控機制。本項目擬利用基於表現結果的短期言語學習方法，結合聽覺反饋擾動技術和腦電/事件相關電位技術，研究聽覺皮層和聽覺腦幹對聲音的感知在經過短期的言語學習之後是否具有神經可塑性，探討聽覺感知神經可塑性的形成對言語運動調控的影響規律，揭示聽覺感知和發聲運動之間的內在互動機制。

結題摘要

通過利用聽覺反饋擾動的聲學技術和基於事件相關電位的神經生理學技術，本項目對長期學習經驗和短期言語感知學習與聽覺認知訓練是否和如何影響聽覺感知和發聲運動系統的整合機制進行了一系列的研究。（1）長期的語言學習和生長發育、老化以及病變能夠影響言語運動調控的神經可塑性。研究表明，不同語言背景下的長期學習能夠影響大腦皮層對言語運動的調控，進而形成聽覺-發聲系統的神經可塑性。在兒童聽覺-發聲系統的發育過程中，中樞神經系統利用聽覺反饋對言語運動的調控機制存在年齡和性別的互動作用。而老年人相對年輕人更為依賴聽覺反饋來對發聲運動進行調控，帕金森氏病患者則由於前饋功能的損害而過度依賴聽覺反饋，使得言語運動調控的能力受到損害。（2）短期言語感知學習和聽覺認知訓練能夠形成聽覺-發聲系統的神經可塑性。研究發現，基於泰國語的言語感知學習不僅能夠提高聽覺系統對不同聲調的分辨能力，而且可以從行為學和神經生理學上影響聽覺-發聲系統對言語運動的調控。這首次表明短期的言語感知學習能夠形成聽覺-發聲系統在言語運動調控方面的神經可塑性，說明言語感知系統的動態變化能夠傳導到發聲運動系統，從而影響對言語運動的調控。而聽覺認知訓練研究表明聽覺認知功能，特別是聽覺注意和工作記憶能力的改變，能夠影響聽覺-發聲系統對發聲運動的調控。這意味著聽覺-發聲系統整合中可能存在認知系統-聽覺系統-運動系統三者互動作用的新機制，從而為認知功能參與聽覺-發聲系統的整合提供了科學依據。（3）基於數據分析方法和實驗研究方案的改進工作。研究提出了基於順應性和補償性回響類型自動分類的新方法，並首次發現兩種聲學回響產生的神經機制存在差異。而採用主動發聲和被動聆聽的新實驗方案，則揭示了發聲過程中聽覺皮層神經元活動的抑制與增強與聽覺反饋刺激的時間和物理特性有關。本項目執行期間，共在Brain and Language、Clinical Neurophysiology、PLoS ONE在國際期刊上發表SCI論文7篇，並在2013年獲得了1項國家自然科學基金面上項目的資助。綜上所述，本項目的各項研究內容順利完成，實現了預期的研究目標。本項目的研究證實了聽覺-發聲系統調控言語運動的機制具有可塑性，並且短期言語感知學習和聽覺認知訓練能夠影響言語感知處理和言語運動調控的神經機制。這對於由於神經系統疾病導致的言語感知和言語運動障礙的康復治療具有重要的臨床意義。