加州大學舊金山分校的神經科學家們發現，聽覺大腦通過掃描語音來將其分解成音節。這些發現第一次為語言的基本要素提供了神經基礎，並為我們理解語言節奏提供了深刻的見解。
幾十年來，語言神經科學家一直在尋找證據，證明聽覺大腦區域的神經元會利用語音音量的波動來識別音節的開頭和結尾，例如「lin-guis-tics pro- fesi -sor di-a-gram-ming a sen-tence」。然而迄今為止，這些努力收效甚微。
在發表於2019年11月20日的《科學進展》(Science Advances)雜誌上的一項新研究中，科學家們發現，大腦會對每個音節中間的重音做出反應——就像是詩人在掃描莎士比亞的十四行詩(Shàll còmpáre thèe tóà súmmèrs dáy？)一樣。研究人員發現，這一信號——在語言皮質中被稱為顳上回中部的區域——體現在每個元音開始時音量的增大，這是人類語言的普遍特徵。
值得注意的是，作者說，這種簡單的音節標記還可以為大腦提供關於重音、調速和節奏模式的直接信息，而這些信息在英語和其他許多語言中傳達意義和情感方面十分重要。
領導這項新研究的神經學家Yulia Oganian博士說：「我發現這項工作最令人興奮的地方是，它展示了一種簡單的用於感知節奏的神經編碼原理，而節奏是我們的大腦處理語言的基礎。這能解釋為什麼人類對構成口語詩甚至口語故事的重讀音節和非重讀音節的次序如此敏感嗎？」
「真正讓人振奮的是，我們現在明白了一個簡單的聲音提示（在元音開始時音量的迅速增大）是如何成為語音的一個關鍵要素的，因為它告訴聽者一個音節何時出現，是否重讀。這是關於大腦如何從言語中提取音節單位的一個相當重要的發現。」加州大學舊金山分校健康中心神經外科醫生Eddie Chang說。
這項研究的參與者是來自加州大學舊金山分校癲癇中心的志願者，他們在大腦表面臨時放置了一到兩周的電極陣列，作為神經外科標準製劑的一部分。這些大腦記錄使得像Chang醫生這樣的神經外科醫生能夠設計出如何在不損害附近大腦重要區域的情況下切除導致病人癲癇發作的腦組織，同時也使他的神經科學研究實驗室的科學家能夠提出關於人類大腦功能的問題，而這些問題是不可能通過其他任何方式解決的。
Oganian招募了11名志願者，他們的癲癇描記電極恰好與參與語言處理的大腦區域重疊，並且他們很樂意在醫院的休息時間參與研究。她給每個參與者播放一段從不同的演講中挑選出來的演講錄音，同時記錄他們聽覺語言中心的大腦活動模式，然後分析數據，以識別反映他們所聽到的音節結構的神經模式。
數據顯示，mSTG活動包含單個音節的離散標記，這與該領域的主導模型相悖。但這些神經數據中的離散音節標記到底是對語音的哪些方面做出反應的呢？
為了找出是錄音的什麼特徵驅動了新發現的音節標記，Oganian讓她的四個志願者聽速度降低四倍的錄音講話。這些極其緩慢的語音記錄讓Oganian發現，音節信號是在每個元音開頭的重音升高時持續出現的(例如，在音節「ba」中，「b」到「a」時)，而不是像其他科學家推測的那樣在每個音節的最高點出現。
Oganian在mSTG中發現的音節標記也隨著講話者對特定音節的強調而變化。這表明，語音處理的第一階段同時允許大腦將語音分解成音節單元，並跟隨重音模式，這對英語和許多其他語言至關重要 (例如，"computer console" vs."console a friend"; "Did I do that?" vs. "Did I dothat？")。
音節信號也為大腦提供了一個簡單的節拍器來跟蹤說話的節奏和速度。「有些人說話快，有些人說話慢。人們在興奮或悲傷時說話的速度也會改變。大腦需要能夠適應這一點，」Oganian說。
研究人員正在繼續研究mSTG中的大腦信號如何被理解和轉譯，從而使大腦能夠處理語言節奏和意義。他們還希望探索大腦對這些信號的解釋在英語以外的語言中是如何變化的，這些語言或多或少地強調了說話的重音模式。
參考：https://www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191120144948.htm
編譯：唐培
排版：何笑笑
審校：李婧（皮主編）
審核：林思恩
小課堂推薦延伸閱讀：《寶寶的語言能力決定TA的發展潛力，寶媽們該怎麼做？》
這是小課堂曾發布的另一篇有關語言能力的文章，推薦與本文一起搭配閱讀，幫助你更了解你的孩子。
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你肯定聽說過這樣一句話：「語言是人類最重要的交際工具」。
語言表達能力強的孩子不但理解能力強，更加自信，並且在今後的學習和社交中也會更受歡迎。
那麼，在孩子語言發展的關鍵時期，幼兒園的教育者以及家長們應該怎樣對孩子進行語言訓練，讓寶寶變得伶牙俐齒呢？
一項新的研究發現，是時候將語言技能加入「幼兒園必備物品清單」了。
孩子上幼兒園時的能力越強，在學校的表現就越好，特別是數學、閱讀、交友和合作能力。孩子的詞語應用和語法能力，不僅會反映他將來上學後的口語和寫作能力，還會反映出他在其他學科上的表現。
華盛頓大學言語及聽覺科學學院的助理教授艾米 佩斯（Amy Pace）認為，語言會輔助學業和社交發展。
「大多數研究將焦點放在了數學、科學和讀寫上面，而忽略了語言的重要作用」，她說，「但事實上，語言恰恰是預測孩子在眾多學科上表現的因素之一。比如說，孩子為什麼數學成績好？其中一部分原因就是他具備較強的數學語言能力」。
研究首次綜合考量了一套學前必備技能，以確定哪一個是孩子成功的最可靠預測因素。坦普爾大學嬰幼兒語言實驗室主任凱西 赫什帕塞克（Kathy Hirsh-Pasek）說，語言能力，即學習單詞並將它們組合成流暢的句子的能力，明顯更優於其他因素。
研究結果發表於《早期兒童研究季刊》上，研究數據為美國國家兒童健康與人類發展研究所早期兒童保育和青少年發展研究中1200多名兒童的縱向數據。研究採用特定年齡和年級的學術和社交能力為衡量標準，包括進入幼兒園、一年級、三年級和五年級。
雖然目前已有很多關於兒童如何發展具體技能的研究，但這些大部分都集中於單一學科領域內的學習模式，比如說數學或閱讀。
研究人員想要確定將不同的技能放在一起綜合考慮時，他們之間是否存在關聯。並探究這些組合能力如何幫助兒童進一步提高他們剛上幼兒園時就具備的能力。
研究團隊對學術和行為評估結果進行了分析，並分配了標準化分數，並研究了一年級，三年級和五年級分數之間的關係。通過增長曲線建模，研究人員隨時觀察兒童的表現水平，並調查小學內特定時間段的變化率。
研究人員發現，在其所評估的技能和裡程碑中，如社交/情感、注意力、健康水平、閱讀、數學和語言能力，只有語言技能一項可以在孩子剛剛上學時，預測出他從一年級到五年級在學業上的表現，不僅僅是跟語言相關的學科類領域，還包括數學、閱讀和社交技能。
孩子在幼兒園時期的閱讀能力可以說明他之後的閱讀、數學和語言能力，而數學能力則與他的數學和閱讀成績相關。
語言和讀寫能力不是一回事兒
佩斯表示，人們經常將語言和讀寫能力混為一談。
閱讀技巧是指將字母和聲音組合解碼為發音單詞，以及理解單詞含義和上下文的能力。語言是將單詞進行排列組合，並在口頭交流和筆頭寫作中應用複雜句法和語法的能力。這就是為什麼它有可能影響其他發展領域，佩斯說，「在如此關注數學和科學教育的時代，語言也應引起重視」。
「語言為社交互動奠定了基礎。如果你的語言能力較強，你就能與同齡人和老師溝通」，她說，「語言還涉及執行能力，包括理解和執行教師四步教學法的能力。並且語言有助於學生解開數學和科學問題，因為對術語和抽象概念的理解也依賴於語言知識。」
例如，入學時的語言能力不僅可以預測五年級的水平，還可以預測一至三年級以及三至五年級讀寫能力的增長。實際上，語言甚至可以激勵孩子取得比研究人員預期更大的進步。
以全人的觀點看待兒童
佩斯說，衡量一項技能對另一項技能的影響，除了衡量同一技能的提高外，還提供了一個「全人」視角。即便如果孩子在上學前很少接觸數字或空間感念，但卻具備較好的社交技能的話，他也會經歷一個情感緩衝階段並從中受益。
「如果我們只關注孩子能力的一角，雖然它可能預示著其該領域內的未來發展，但它不能完全反映孩子未來的整體情況」，她說。
研究人員希望發現，幼兒園準備工作的影響在三年級前會逐漸消失，那正是小學課程從引入基礎技能轉變為幫助學生在深入研究時應用這些技能的階段。
但根據這項研究，兒童在幼兒園的表現可以預測他們在三至五年級的表現，包括語言、數學和閱讀在內的多個技能。研究還表明，在前五年促使兒童不斷提升上述技能對其未來的學業發展至關重要。
什麼應該改變？
該研究結果值得進一步研究，佩斯補充說，特別是因為它們與教育政策有關。例如，進入幼兒園時具備較強能力的兒童與其他人相比，在發展和學習上的進步似乎更小。這一發現與其他相關研究一致，但仍值得研究人員深入探尋如何才能更好的滿足資優生的需要。
她說，這項研究還能促使相關人員重新審視幼兒園入園準備的衡量標準。
「入學時的語言能力始終是學生成績的重要預測指標，也可能是為什麼前三到五年對兒童未來學業和社交如此關鍵的原因」，佩斯表示，「正是孩子幼年時與父母、教師和保育人員的高質量互動，為社會交往奠定了堅實的基礎，而這一基礎，也正是未來語言發展和學習的基石。」
早期兒童保育和青年發展研究由美國國家兒童健康與發展研究所提供資金支持。該研究的其他作者還來自坦普爾大學，北卡羅來納大學和德拉瓦大學。
父母應該如何培養孩子的語言能力？
1、越早越好
家長應根據自身條件，根據不同月齡採取不同的形式進行語言啟蒙教育。比如孕期，就可以多跟寶寶說說話。這種說話，要像對自己最好的朋友那樣的語氣和口吻，保持自然、輕鬆、友好。
2、給孩子講故事
寓言故事中的句子簡單易懂，尤其是帶圖畫的幼兒讀本，不僅能訓練孩子的語言能力，還能提高孩子的想像力。
3、教孩子唱兒歌
兒歌往往能夠吸引孩子的注意力，讓孩子在朗朗上口的背誦中掌握大量的詞彙。
4、一起閱讀
學會說話之後，要注意豐富孩子的視野和詞彙量。閱讀是語言的延伸和補充，所以父母陪著一起閱讀，更能激發孩子的語言興趣和潛能。可以訂購一些好的習慣養成類教材和雜誌，只要是圖文並茂孩子都會很樂意閱讀。有些雜誌還配有光碟和玩具，那孩子更會愛不釋手。
5、讓孩子自由發聲
也許有些家長會認為孩子畢竟是孩子，什麼都不懂就不要亂發言。有時孩子說一句話，家長立馬阻止：你懂什麼？如果真這麼做，那就大錯特錯啦。
請讓孩子自由發聲，把她的觀點表達出來。如果孩子說錯了，把不對的地方及時糾正過來就行。這樣不但有利於提高孩子的語言能力，還能讓孩子變得勇敢，開朗。
當孩子走出家門，走進校園，您可能會擔心孩子是否被孤立、是否有協作能力、能不能吸引老師關注、能不能交到朋友；當孩子走進課堂，您可能又會擔心孩子注意力是否集中，對老師教授的內容是否感興趣，是否有創造力和自我學習能力，能不能取得好成績。其實，所有這一切都與孩子的核心素養——腦認知能力有關
腦認知能力代表著兒童大腦的思維能力，是他們接受信息、處理信息、整合信息並且付諸行動的一切智力活動的指揮棒。
但腦認知能力並不簡單等同於智力。智商是對大腦複雜能力的局部測量，它能夠代表一部分大腦的能力，卻常常無法反應全部、更難以追蹤大腦的成長。
舉個例子，幾個學習成績不好的孩子，一個學不好可能是因為智力有問題，而另一個可能是因為無法集中注意力（管控能力），還有一個可能是因為記憶力問題（後兩個孩子即使智力沒有問題，他們也會在學習生活上遇到這樣那樣的困難）。
因此，科學的腦認知測評成為兒童認知發展觀察和幹預的重要工具。只有把握兒童認知能力，有針對性地助其提升，確保家長給予孩子的養育及老師所實施的教學與孩子的認知水平相匹配，才能更好地促進兒童的全面發展。
兒童發展教育三層次模型
如今，科技的發展已經為我們賦予了這樣一雙「慧眼」。利用最前沿的科學方法和可穿戴設備，我們能夠測量之前看不見的腦認知能力和社交溝通能力。以數據說話，呈現孩子能力各個維度的長版和短板，為家長和老師提供指導，不僅改變孩子的行為，而且有針對性地提升孩子的能力。
通過測評，我們能夠看到每個孩子身上展現出的不同特質，獲得個性化養育指南：如何科學看待孩子腦認知及社交溝通不同維度的長板和短板，在養育過程中有哪些注意事項，如何因材施教，有針對性地進行引導或訓練，提高孩子的核心素養。同時，還能通過對孩子腦認知及社交溝通能力進行追蹤和階段性整體評估，確保孩子各方面均衡發展。