听觉错觉
我们说话的方式决定我们听的方式吗？
Michael D. Spencer摄
澳门威尼斯人注册网站研究员Elizabeth Petitti坐在一个安静的实验室里，打开她的笔记本电脑，弹了两个音符。一些人会听到音调上升，而另一些人会听到音调下降。为什么两个人听到同样的音符会不一样？答案可能会提高我们对听觉系统如何发展的理解，并可能帮助那些与听力障碍患者一起工作的语言病理学家。
佩蒂说，答案可以归结为我们的大脑感知构成声音的两种成分的方式：基本频率和谐波。
一个音符的基本频率是声音的主要元素，我们的大脑从中得出音调——音符的高低。谐波赋予音符音色，音色是一种使乐器听起来与众不同的品质。
佩蒂蒂（15岁）毕业于波士顿大学萨金特健康与康复科学学院（Boston University’s Sargent College of Health & Rehabilitation Sciences），获得语言病理学硕士学位。她说，世界上的许多声音都是由这些音调组成的，无论是在键盘上敲键、用单簧管吹奏音符，还是写信。我们的大脑期望基音和谐波出现在任何给定的音符中。佩蒂的导师、萨金特大学彼得·保罗职业发展教授、通信神经科学澳门威尼斯人注册网站研究实验室主任泰勒·佩拉奇奥尼说，当这些信息中的一些被删除时，“你感知纸条的方式会发生惊人的变化。”
佩蒂解释说，当她（使用信号处理软件）从一个音调中去除基音，然后演奏那个音符时，听者的大脑会自动提供音高。人们的大脑以不同的方式传递这些信息：它们要么填补缺失的基本频率——类似于大脑补偿我们眼睛中的盲点的方式——要么从谐波中确定音高。
有趣的是：当两个不同的音调被剥夺了它们的基本原理时，一些听众听到它们的音调上升，而另一些人听到它下降。谁是对的?
“没有正确的答案，”Perrachione说。“音调只存在于我们的脑海中。这是一种感知品质。”那么，我们如何确定音高呢？事实证明，我们所说的语言起了一定的作用。
Petitti和Perrachione的理论是，说普通话这样的声调语言长大的人对音高的感知与说英语这样的非声调语言长大的人不同。例如，在普通话中，一个词通常有几个意思，这取决于说话者如何使用音高；mha（声调平实）意为“母亲”，而mei（声调先降后升）意为“马”。
为了验证这一理论，Petitti邀请了40名母语为英语的人和40名母语为声调的人参加了一项澳门威尼斯人注册网站研究，她和Perrachione在2015年8月的国际语音科学大会上发表了这项澳门威尼斯人注册网站研究。每个参与者听了72对被剥夺了基本频率的音调，然后指出音调是上升还是下降。
佩蒂和佩拉奇奥尼发现语言确实改变了我们的听觉方式。说英语长大的人更能适应一个音符的谐波，而说声调语言的人更能适应它的基本音。因此，当一个音符被剥夺了这个成分时，他们更有可能通过补充缺失的基本音来获得音高，而不是通过听音符中仍然存在的谐波。
“我们感兴趣的是大脑是如何随着经验而变化的，以及我们的经验是如何使我们倾向于某些听觉技能的。——Tyler Perrachione
这些结果让佩蒂蒂和佩拉奇奥尼想知道，音调的差异是否基于我们最早的语言习得，或者其他经历是否也会影响我们的大脑处理声音的方式。例如，同样依赖音高的音乐家是否会像音调语言者那样感知声音？
当他们对这个问题进行测试时，Petitti和Perrachione发现音乐家开始学习的年龄和他练习的年数都不会影响他对音高的感知。在佩蒂看来，这表明我们倾听的方式是由我们最早的大脑发育决定的。虽然你可能早在三岁就开始学习一种乐器，但“你从出生就开始学习语言，”她说。“所以从第一天起，你的听觉系统就受到你接触到的语言的影响。”
这不仅仅是理论。Perrachione说：“总的来说，我们感兴趣的是大脑是如何随着经历而变化的，以及我们的经历是如何使我们倾向于某些听觉技能的。”这种理解可以“帮助我们更好地理解相反的情况，当事情不太正常时”，比如当一个人患有失音症（音聋）等疾病时。
Petitti强调了该澳门威尼斯人注册网站研究潜在的临床影响；在她作为语言病理学家的职业生涯中，她打算与有听力障碍的客户合作，这将包括教他们感知和使用音调。她说，这种能力“在你教授如何提问，以及如何使用音调来表示单词之间的区别时至关重要”——所有这些技能通常都是我们在早期无意识地开始发展的。对于一项我们大多数人认为理所当然的看似简单的能力，其实有很多因素在起作用。
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