美科学家挑战学习普通话:一款耳塞设备让语言学习效率提高13%

众所周知,学习一种语言的最佳时期是幼年,成年人学习新的语言会有更大挑战,然而科学家发现,对周围神经系统的电刺激可以克服成人语言可塑性的生理局限。

匹兹堡大学和加州大学旧金山分校(UCSF)的神经科学家进行的新研究表明,UCSF 开发了一款简单的类似耳塞的设备,可以通过刺激通关键神经,从而显著提高佩戴者学习新语言的能力。

这项研究发表于 8 月 6 日的《自然》杂志合作期刊《学习科学》(npj Science of Learning)。

图 | 语言刺激设备外观。(来源:Leonard Lab/UCSF/Jhia Louise Nicole Jackson)

图 | 语言刺激设备的电极。(来源:Leonard Lab/UCSF/Jhia Louise Nicole Jackson)

图 | 电脉冲能刺激迷走神经。(来源:Kenneth Probst/UCSF)

研究人员使用了一种称为经皮迷走神经刺激(tVNS)的非侵入性技术,在外耳中放置了一个小型刺激器,并且可以通过微弱电脉冲刺激迷走神经。迷走神经属混合性神经,是人的脑神经中最长和分布范围最广的一组神经,含有感觉、运动和副交感神经纤维。

研究者选择了以普通话为测试对象,这是因为,对于英语为母语的人群而言,普通话是最难学的语言之一。普通话之所以难学,其中最大的障碍在于,普通话中同一个字的不同声调代表了不同的语义。

他们招募了 36 位以英语为母语的成年人,来训练其学习普通话中 4 种声调。结果发现,这款设备让受试者在区分 2 种简单声调的能力上提高了 13%,同时这款设备可以让受试者能达到学习效果峰值的速度快了 2 倍。

这项研究称,研究人员通过精确实时的无创刺激迷走神经,大大提高了以英语为母语的人区分普通话音调的能力。

匹兹堡大学声音大脑实验室主任巴拉特 · 拉塞克兰(Bharath Chandrasekaran)说,“大家普遍认为人们成年后无法学习一种新语言的声调,但我们的工作证明这并非真理。”

目前研究人员正在训练区分另外两种复杂声调的能力。研究人员推测,tVNS 可通过广泛增强大脑区域的神经递质信号来促进学习,从而暂时增强对听觉刺激的关注,并促进长期学习。

研究人员说,这可能会给人带来更多学习语言的信心。另外该技术可扩展到更广泛的消费和医疗应用中,例如中风后的康复。