陳根：迷走神經如何幫助學習語言？

文/陳根

眾所周知，學習一種語言的最佳時期是幼年，而成年人在學習第二語言時比童年時期習得母語要困難的多。大多數成年人都無法掌握一門外語，尤其是語音部分，正所謂鄉音難改。

根據神經影像學的研究結果，在第二語言的習得上，兒童大腦的處理方式與成年大腦不同——前者處理第一語言和第二語言的區域完全重疊，而後者則是由兩個相鄰區域分別處理。

大腦在走向成熟的過程中會發生一系列變化，例如在學齡初期，大腦的代謝率會逐漸下降，神經元的數量也開始減少；進入青春期後，神經突觸的數量和大腦的代謝率都會降低到最低點。這些變化可能都是影響語言學習的因素。雖然基於實驗室的訓練方法產生了學習效果，但在成年期最大限度地提高語音學習能力的最佳訓練條件目前還不清楚。

近日，匹茲堡大學和加州大學舊金山分校（UCSF）的神經科學家在《學習科學》（npj Science of Learning）發布的新研究表明，通過將外周神經系統的電刺激與行為相關的事件配對，有可能克服成人可塑性的局限性。研究人員重點研究了亞知覺閾下經皮迷走神經刺激（tVNS）與非母語語音相結合是否能提高成人的言語類別學習。

研究人員使用了一種稱為經皮迷走神經刺激（tVNS）的非侵入性技術，在外耳中放置了一個小型刺激器，並且可以通過微弱電脈衝刺激迷走神經。迷走神經屬混合性神經，是人的腦神經中最長和分布範圍最廣的一組神經，含有感覺、運動和副交感神經纖維。

研究者選擇了以普通話為測試對象，這是因為，對於英語為母語的人群而言，普通話是最難學的語言之一。普通話之所以難學，其中最大的障礙在於，普通話中同一個字的不同聲調代表了不同的語義。

他們招募了 36 位以英語為母語的成年人，來訓練其學習普通話中 4 種聲調。結果發現，這款設備讓受試者在區分 2 種簡單聲調的能力上提高了 13%，同時這款設備可以讓受試者能達到學習效果峰值的速度快了 2 倍。

這樣的結果也表明，通過無創性外周神經刺激誘導一種時間精確的神經調節信號，將能以高度特異的方式增強成人語音類別學習。