狗脑中的语音处理层次结构–与人类的相似之处

一只狗和研究人员（MártaGácsi（左），Attila Andics，AnnaGábor（右））在扫描仪旁。

这项研究揭示了我们与无语种之间令人兴奋的语音处理相似性。

埃特沃斯洛兰德大学（ELTE）理学系人类学系匈牙利研究人员的一项新研究表明，狗脑就像人类的大脑一样，会按层次处理语音：语调较低，词义处于较高阶段，这是在清醒时使用功能MRI进行的小狗。这项研究揭示了我们与无语种之间令人兴奋的语音处理相似性，该研究将发表在《科学报告》上。

人们一直在与对人的交流信号敏感的狗说话。我们所说的单词和我们所说的语调都为他们带来了信息。例如，当我们告诉“坐下”时，许多狗可以坐下。同样，当我们以高音调赞美狗时，它们可能会注意到积极的意图。然而，我们对他们在此期间大脑中发生的事情知之甚少。

在这项研究中，匈牙利研究人员通过功能磁共振成像（fMRI）测量了清醒的合作犬的大脑活动。狗在赞美和中性语调中都听过已知的，赞美的词（聪明，做得好），而未知的中性词（例如，好像，但是）。

“探究狗和人脑之间语音处理的异同可以极大地帮助理解导致语音在进化过程中出现的步骤。人脑对语音进行分级处理：首先，语调处于低位，其次是单词含义，处于较高阶段。几年前，我们发现狗的大脑就像人的大脑一样，将语调和词义分开。但是层次结构是否也相似？为了找到答案，我们这次使用了一种特殊的技术：我们测量了狗脑活动如何减少以至于反复玩耍的刺激。在脑部扫描过程中，有时我们会重复说话，有时会语调。该研究的主要作者解释说，给定大脑区域的某些重复次数减少得更多，表明该区域的参与。” – MTA-ELTE“Lendület”神经行为学研究小组的博士后研究人员AnnaGábor解释说。

结果表明，狗脑与人脑一样，会按层次处理语音：语调处于较低阶段（主要在皮层下区域），而已知单词处于较高阶段（在皮层区域）。有趣的是，年长的狗比年幼的狗分辨出的单词更少。

“尽管人类的语音处理在许多方面都是独特的，但这项研究揭示了我们与无语种之间令人兴奋的相似之处。但是，相似性并不意味着这种层次结构是为语音处理而发展的。” – MTA-ELTE“Lendület”通信神经心理学研究小组的首席研究员Attila Andics说。“相反，此处以及在人类中报告的语调和单词含义处理之后的层次结构可能反映了更通用的，不是特定于语音的处理原理。通常在较低的阶段分析较简单的，充满情感的线索（例如语调）。而更复杂的是，在更高的阶段对多个物种的学习线索（例如单词含义）进行了分析。我们的结果真正揭示出，人类语音处理也可能遵循这种更基本，更通用的层次结构。”

###

参考：“ AnnaGábor，MártaGácsi，DóraSzabó，ÁdámMiklósi，EnikőKubinyi和Attila Andics撰写的“多级fMRI适应在清醒的狗脑中进行语音处理”，2020年8月3日，《科学报告》。
10.1038 / s41598-020-68821-6

这项研究发表在《科学报告》上，题为“多级功能磁共振成像在清醒的狗脑中进行口语文字处理”，由安娜·加博尔，马塔·加西，多拉·萨博，阿达姆·米克洛西，埃尼克·库比尼和阿提拉·安迪斯撰写。这项研究由匈牙利科学院（“Lendület”计划），欧洲研究委员会（ERC），人力资源部，匈牙利科学研究基金和埃洛夫·洛兰德大学（ELTE）资助。