“我们的思考、想象过程对他人来说是无声的,但对我们自己来说,这个声音存在于我们的脑海里。而‘想象的声音响度’会影响我们判断听到的真实声音的响度,”纽约大学心理学及神经科学教授波佩尔表示。据介绍,感知是自上而下(例如认知)和自下而上(例如对外部刺激的处理)过程的交互结果。人类不仅被动接受、分析即将到来的外部信号,也会主动解释和操纵这些信号,形成感知。
“一般而言,人在说话时1秒可以发出4至8个音节。除了说话的内容,大脑还需要‘监控’说话的音量、声调等,并在发现错误时及时更正。”上海纽约大学神经与认知科学助理教授田兴说,“大脑处理声音需要100至200毫秒的反应时间,但现实中我们说话并不会每说一字就停顿检查。”因此,田兴和研究团队提出假设:人脑内部有预测语言表达的机制,与反馈过程一对比即可得出结论,从而节省时间。研究团队通过一系列研究证明,这种预测机制是身体运动系统和听觉系统的一个转化过程。即大脑编码后会发送到运动系统,形成你怎么表达,这是一个输出过程。与此同时,运动系统还会将信息“拷贝”到听觉系统,听觉系统通过这份“拷贝”来预测你将要说什么话,这一过程被称作“运动感知转化”。
“你想象中的声音,实际上也是这种运动感知转化的结果。大脑在信息编码后,虽然没有说出,但同样传达到了听觉系统,这种听觉意象和真实声音感知激活的是同一片大脑皮层。早前的意象已激活了一次听觉皮层,当这片区域需要再次感知时,它会觉得‘疲劳’,感知力相应减弱。”田兴表示,“也就是说,当你在脑海里想象说话之后,你听到的声音,会比实际声音弱一些。你想象的声音越强,感知到的实际声响就越弱。”
该团队是目前世界上屈指可数研究运动感知转化的团队。缺乏理论支持是团队目前遇到的难题之一。“另一个难点是如何记录,无论是用脑磁图、脑电图或是核磁共振,可靠地抓取想象的激活过程犹如大海捞针。”田兴说。
据悉,这项研究将感知与言语监控相结合,有助于解释精神障碍的病理机制,其中最相关的是在精神分裂病人中普遍存在的幻听症状。“如果能在将来得出更具体的人类处理语言的过程,我们也希望将其运用到人工智能上,提升其效率。”
见习记者 郜阳