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進入改寫教科書！推翻大腦處理語音機制假說 台裔學者提新理論
台裔神經科學家張復倫（指螢幕者）所率領的研究團隊，推翻人類處理聲音是依序串行的假設，認為應該是並行處理。（美聯社）
〔即時新聞／綜合報導〕美國加州大學舊金山分校（UCSF）知名台裔神經科學家張復倫（Edward Chang）所率領的研究團隊，發現了人類大腦中處理語言聲音的新途徑，認為聽覺和語言處理是並行的，推翻學界普遍認為的大腦先處理聽覺信息，然後將其轉化為語言的理論。
頂尖學術期刊《細胞》近日發表了一篇由知名台裔神經外科學家張復倫教授領銜的研究論文，在經過大腦手術的9名患者進行了多年研究之後，提出了人腦處理語音資訊的新理論，改寫學界長期以來的相關假設；多年來學界普遍認為，聽覺皮層在處理語音時像工廠流水線一樣，當含有語意的聲音傳到耳中，首先初級聽覺皮層處理簡單的聲學資訊，比如聲音的頻率；然後，相鄰的顳上回（superior temporal gyrus，STG），提取出言語中對理解語言更重要的特徵，比如元音和輔音，將聲音轉變為有含義的單詞。
不過張復倫認為，這個理論是根據解剖層次模型的框架下解釋，而缺乏對整個聽覺皮層進行空間解析度極高的神經生理記錄，所以研究團隊希望找到從低級的聲音表徵變換到高級的字詞表徵的相關證據。
研究團隊花7年時間對9名自願者進行研究，他們都是因為腫瘤或癲癇等疾病，必須接受腦部手術，他們同意在手術過程中將微電極陣列（MEA）放置在他們的聽覺皮層，收集神經信號，用於分析語言功能和定位癲癇，以及研究聽覺皮層究竟如何處理語音資訊。
張復倫表示：「這項研究是我們第一次直接、同時覆蓋大腦所有相關區域，研究聲音到單詞的轉換。」若根據原先的理論，接受聲音後從初級聽覺皮層到顳上回，應該一個接一個先後啟動，結果他們赫然發現，播放句子時，顳上回某些區域的反應速度與初級聽覺皮層一樣快，也就是說，這兩個區域同時開始處理聲音資訊。
另一項實驗中，研究人員用微弱的電流刺激患者的聽覺皮層，原先理論認為聲音處理像工廠流水線一樣，那刺激初級聽覺皮層，很可能會扭曲患者對言語的感知，但這些患者表示，儘管刺激引起了某些聲音的幻聽，但他們仍能清楚地聽到並重複對他們播放的字詞。
而當顳上回受到刺激時，患者能聽到人們說話聲音，但聽不出內容，或者像單詞中的音節被調換了，研究團隊認為，聽覺和語言處理是並行非串行，顳上回可能獨立於初級聽覺皮層而發揮作用，而不是作為初級聽覺皮層處理的下一步。
張復倫說明：「雖然這是向前邁出的重要一步，但我們還不了解這個平行聽覺系統。這些發現表明，聲音信息的傳遞可能與我們想像的非常不同，帶來了更多問題。」
張復倫成長於舊金山灣區，父母都來自台灣，他致力於腦研究，他所領軍的研究團隊，將一名癱瘓失語患者的大腦皮層植入電極，讓他可以對外溝通，被認定是第一個從人類大腦活動直接解碼完整詞彙的成功案例；張復倫曾受台灣媒體訪問時強調：「大腦是最有趣和最令人興奮的領域，但也是人們最痛苦的地方，因此決定畢生奉獻給大腦研究。」
