大腦記住新單詞的速度有多快?

2020-11-25 騰訊網

實驗設計示意圖

大腦需要花費多少時間學習一個新單詞？近日，俄羅斯斯科爾科沃創新中心的科學家們監控了與學習新單詞相關的大腦活動，發現在沒有任何夜間睡眠鞏固的情況下，與單詞的讀音和含義相關的皮層表徵在1~2小時內就能形成。

本研究對語言障礙診斷和提高學習效率具有一定的指導意義。相關論文發表在《神經科學前沿》雜誌上。

論文作者、斯科爾科沃計算和數據密集型科學與工程中心的Alexandra Razorenova解釋說： 「從本質上講，每個單詞都有兩方面：一是能被大腦有效探測到的特定語音形式，二是與語音相關的語義。要深入研究單詞的學習機制，必須從這兩方面提供單詞輸入：首先，偽詞要有原音，如：單詞不應由任何已知詞素或詞根構成；其次，偽詞必須獲取原義，如：不應是任何已知單詞的同義詞。完成研究的第一個難點在於，這些限制條件在實驗設置中很難控制。第二個難點是語義過程和語音過程的分離，因為大腦對這兩類過程的處理時間和位置是重疊的。此外，設計有效的學習程序來調動參與者腦部活動也具有一定的挑戰性。」

為探究大腦學習新單詞的語音和語義的方法，並發現大腦皮層快速可塑性的證據，Razorenova團隊與莫斯科神經認知研究中心合作開展了這項研究。

在研究中，他們使用腦磁圖描記術（MEG）觀察了24名參與者如何學習8個俄語偽詞。參與者必須將其中四個特定偽詞與手腳的動作聯繫起來（這樣偽詞才有意義）。

通過進行無偏見的數據搜索，研究人員觀察到了參與者在單詞學習過程中大腦皮層活動的即時變化。

他們發現，大腦對「有意義」偽詞和無意義偽詞的反應是顯著不同的，這一結果回答了關於「語義網絡」定位的問題，揭示了語義和語音學習之間的關係。

這項研究為詞形短期語義化提供了證據，並表明這種語義化促進了構成單詞語音基礎的皮層網絡強化。也就是說，「有意義」的偽詞會優先被識別並記憶。

一些早期的研究表明：真正單詞的重複輸入會抑制大腦對它的反應，而偽詞的重複輸入則會加強大腦反應。Razorenova團隊發現事實正好相反。科學家們推測，這可能是由於在實驗過程中對單詞形式的深入熟悉完全改變了重複效應——腦部神經對之前不熟悉詞形的反應不僅沒有增加，反而在這些詞形變成可以識別的音素連接後，減少了相關反應。

Razorenova說：「這表明我們的發現很可能反映了一種熟悉記憶的機制，這種記憶一旦形成，就會持續多天。」

研究人員認為該研究的實驗範式和數據分析方法將有助於診斷語言障礙，也能為修改成人外語學習方案和治療言語發育障礙兒童方案提供實驗依據。

科界原創

編譯：花花

審稿：西莫

責編：陳之涵

期刊來源：《神經科學前沿》

期刊編號：1662-453X

原文連結：

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-09/sios-nrs091720.php

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