无创神经刺激促进外语语音学习

匹兹堡大学和加州大学旧金山分校(UCSF)的神经科学家的最新研究表明，加州大学旧金山分校开发的一种简单的类似耳塞的设备，可以潜移默化地刺激通向大脑的关键神经，可以显著提高佩戴者学习新语言声音的能力。这种设备在促进其他类型的学习方面也可能有广泛的应用。对于以英语为母语的人来说，普通话被认为是最难学的语言之一，部分原因在于，与世界各地的许多其他语言一样，普通话使用不同的音高变化，即声调，来改变原本发音相同的单词的意思。在今天发表在“NPJ学习科学”上的这项新研究中，研究人员通过使用精确定时的、非侵入性的迷走神经，显著提高了以英语为母语的人区分普通话声调的能力。迷走神经是连接大脑和身体其他部位的12条迷走神经中最长的一条。更重要的是，迷走神经刺激使研究参与者能够以两倍的速度学会一些普通话声调。

皮特声音大脑实验室的博士后研究员、主要作者费尔南多·拉诺斯说，表明非侵入性的周围神经刺激可以让语言学习变得更容易，这可能会为提高广泛领域的认知表现打开大门。

加州大学旧金山分校威尔神经科学研究所神经外科助理教授马修·伦纳德(Matthew Leonard)博士说，这是第一批证明非侵入性迷走神经刺激可以提高健康人的语言学习等复杂认知技能的例子之一。他的团队开发了这种神经刺激设备。伦纳德与巴拉特·钱德拉塞卡兰(Bharath Chandrasekaran)博士是这项新研究的资深作者，他是皮特健康与康复科学学院传播科学和疾病学系教授兼研究副主席，也是声音大脑实验室的主任。

研究人员使用了一种名为经皮迷走神经刺激(TVNS)的非侵入性技术，在外耳放置一个小刺激器，可以用不明显的电脉冲激活迷走神经，刺激神经附近的一个分支。

在他们的研究中，研究人员招募了36名以英语为母语的成年人，并训练他们在自然语音的例子中识别普通话的四个声调，使用声音大脑实验室开发的一系列任务来研究语言学习的神经生物学。

接受了潜移默化的tVNS与两个普通话声调配对的参与者在学习区分这些声调方面表现出了快速的进步，这两个声调通常更容易被说英语的人区分开来。到训练结束时，这些参与者的音调分类平均提高了13%，达到峰值的速度是戴着tVNS设备但从未接受刺激的对照组参与者的两倍。

钱德拉塞卡兰说：人们普遍认为，人们不可能在成年后学会一门新语言的发音模式，但我们的研究历史表明，并不是每个人都能做到这一点。在这项研究中，我们看到tVNS比我见过的任何其他干预措施都更能缩小这些个体差异。

伦纳德补充说，这种方法可能会让语言学习能力的自然变异性成为一个公平的竞争环境。一般来说，人们往往会因为学习有多难而灰心丧气，但如果你能在第一堂课结束后给别人13%到15%的好成绩，也许他们会更愿意继续学习。

研究人员现在正在测试较长的tVNS培训课程是否会影响参与者学习辨别两种对说英语的人来说更难区分的声调的能力，这一点在目前的研究中没有得到明显改善。

几十年来，迷走神经刺激一直被用来治疗癫痫，最近被认为对从抑郁症到炎症性疾病等一系列问题都有好处，尽管这些好处到底是如何授予的仍不清楚。但这些发现中的大多数都使用了侵入性的刺激形式，包括在胸部植入脉冲发生器。相比之下，使用简单的、非侵入性的迷走神经刺激来显著促进学习的能力可能会导致明显更便宜和更安全的临床和商业应用。

研究人员怀疑，tVNS通过广泛增强大脑大片区域的神经递质信号来促进学习，以暂时提高人们对正在呈现的听觉刺激的注意力，并促进长期学习，尽管还需要更多的研究来验证这一机制。

Chandrasekaran说，我们正在以一种完全非侵入性和安全的方式显示出强大的学习效果，这使得这项技术有可能扩展到更广泛的消费者和医疗应用中，比如中风后的康复。我们的下一步是了解潜在的神经机制，并建立一套理想的刺激参数，以最大限度地提高大脑的可塑性。我们认为TVNS是一种有效的工具，可以促进脑损伤患者的康复。引用：非侵入性神经刺激促进了对外语声音的学习(2020年，8月6日)，检索自https://medicalxpress.com/news/2020-08-non-invasive-nerve-boosts-foreign-language.html。

本文档受版权保护。除为私人学习或研究的目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可不得复制任何部分。提供的内容仅供参考。