语言结构与语言熟悉度如何增强大脑对音素的编码

大脑如何理解语音

日常对话看似轻而易举，实际上我们的脑必须把一连串声波转换成清晰的词语和概念。本研究探讨大脑如何利用语言的结构以及我们对语言的既往接触来增强对被称为音素的微小语音单元的处理。研究结果显示，即便我们不理解某种语言，对其声音模式的简单熟悉也能重塑大脑活动。

从原始声响到语音构件

语音始于不断变化的气压，耳朵将其转为电信号。大脑首先跟随诸如响度起伏等宽泛的声学特征，然后将这些特征划分为音素——区分词语的小声学单元。研究者使用脑磁图（magnetoencephalography），这是一种检测大脑活动微弱磁场的技术，衡量人们聆听荷兰语、中文普通话和土耳其语时，大脑信号与低阶声学边缘或更高阶音素模式的吻合程度。

句子帮助大脑聚焦有用细节

研究团队比较了母语者聆听完整句子与孤立词列时的大脑反应。句子和词列包含相似的声响，但只有句子具有将词链接起来的丰富内部结构。在处理声音与语言的脑区，当词语处于句子中时，与音素相关的活动比词语孤立出现时更强。这表明一旦大脑开始构建句子，它会额外关注语音的精确身份，用以支持意义和语法。同时，对简单声学边缘的反应并没有同样增强，这提示大脑选择性地放大信号中最有信息量的部分。

单词胜过随机音节，即使不理解也如此

随后，研究者构造了具有节拍式节奏的人造语流。在某些语流中，音节组合成真实单词；在另一些语流中，相同的音节被打乱成从不形成词语的随机序列。在所有三种语言和听者群体中，大脑对音素的追踪在真实单词条件下均强于随机音节。这一效应即便在听者完全不理解该语言时也出现。对稳定音节配对的重复暴露似乎足以让大脑将这些模式视为特殊，从而增强对音素的编码，而对原始声学边缘的追踪基本保持不变。

熟悉但外来的语言会重塑大脑活动

一个关键问题是，仅仅在日常生活中接触一种语言而不学其词汇，是否会改变大脑对该语言的反应。居住在荷兰的普通话使用者经常听到荷兰语但无法理解；荷兰语使用者几乎没有接触普通话。当两组人都聆听词流时，普通话听者对荷兰语的音素追踪几乎与其母语一样强，尽管峰值反应时间略有滞后。相比之下，荷兰语听者在听到普通话时表现出较弱的音素追踪，并更多依赖声学边缘。这一模式表明，日常接触会使大脑调谐到外语的声音统计特性，即使没有真正理解。

对日常听力的意义

总体而言，该研究表明大脑并非被动地回响它所听到的声音。相反，它将关于音节如何组合成词、词如何组合成句的知识，与数月或数年间所吸收的声音模式结合起来。句子和熟悉的词形促使大脑更精确地编码音素，而一旦基本声学边缘对识别不再必要，它们的作用可以被削弱。简单来说，我们的大脑会学习周围语言的节奏和结构，这种隐性的知识帮助将嘈杂的谈话转化为有意义的语句。

引用: Tezcan, F., Ten Oever, S., Bai, F. et al. Linguistic structure and language familiarity sharpen phoneme encoding in the brain. Commun Biol 9, 638 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09865-8

关键词: 语音感知, 音素编码, 语言熟悉度, 脑电振荡, 神经追踪