搞笑諾貝爾獎│安早!探索倒說話專家的神經認知特徵
你是否曾經聽過有人能夠倒著說話？這不僅僅是一種派對技藝，還涉及深刻的神經認知過程。本研究探索了兩位能夠熟練倒說話的專家，分析了他們在行為和大腦結構上的特徵，揭示了這一非凡技能背後的秘密。
搞笑諾貝爾獎│安早!揭秘語音反向達人的腦內秘密
摘要與結論
🔎如何輕鬆倒著說話，揭示他們大腦中的獨特神秘
- 反向語言處理優勢：反向語言專家在所有的反向重複任務中表現出顯著更高的準確性。這一行為優勢在排除了工作記憶技能的影響後依然顯著，表明這些專家的優勢主要來自於其語音處理技能 。
- 大腦結構：反向語言專家顯示出特定的灰質體積增加。這些變化主要集中在左側顳頂交界區、雙側中額回和下額回以及右側楔前葉，這些區域與語音編碼和發音計劃密切相關 。
- 白質結構：與對照組相比，反向語言專家的弓狀束顯示出更高的平均擴散率（MD），特別是在顳頂段，這表明這些區域可能與其優越的語音反轉技能有關 。
- 功能連接：反向語言專家顯示出更強的功能連接，尤其是在涉及語音學、視覺和認知處理的區域之間。這些增強的連接可能反映了他們在語音-運動映射技能方面的高超能力 。
- 個體差異：雖然兩位反向語言專家在行為表現上都有顯著優勢，但他們在神經結構和功能連接模式上表現出不同的特徵，這可能反映了不同的認知策略或預先存在的個體差異 。
介紹
在西班牙拉古納，有一種特殊的說話方式風靡一時：倒說話。當地居民能夠將句子的每個音素倒過來說，例如將「buenas noches」（晚安）說成「sechon sauneb」，這讓初次接觸的人一頭霧水，但很快便能理解其中的奧妙。這項研究旨在探討這些倒說話專家的神經認知特徵，為我們理解語音序列編碼提供新的視角。
倒說話需要極高的語音處理和記憶能力。說話者需要在大腦中迅速重新排列語言單位（如音素或音節），並保持正確的發音順序。這不僅挑戰了他們的語音處理能力，還涉及到他們的工作記憶和神經可塑性。本研究的目的是通過行為測試和神經影像技術，分析這些專家的語音處理能力及其大腦結構和功能的特點。
研究表明，雖然這種語言現象在一些社會群體中存在，但科學界對其背後的神經機制卻知之甚少。通過詳細分析兩位倒說話專家的行為和神經特徵，我們希望能夠揭示這一獨特技能的神經基礎，並進一步理解語音序列編碼的過程。
深入腦內的研究實驗
🔎為了揭示倒說話專家的獨特能力，研究人員對兩名倒說話專家進行了詳細的行為測試和神經影像學測試。
行為測試
- 語言任務：專家們參與了多種語言任務，包括正向和反向的詞語和句子重複任務。在這些任務中，參與者需要聽到一個單詞或句子，並立即將其正向或反向重複出來。這些測試評估了他們處理不同長度和複雜度語言單位的能力。例如，他們需要將「banana」反向說成「ananab」，或者將「basket is fun」反向說成「nuf si teksab」。
- 工作記憶測試：由於倒說話涉及高度的工作記憶，參與者還進行了數字順背和倒背測試、操作跨度測試和對稱跨度測試，這些測試有助於評估他們的記憶儲存和處理能力。數字順背測試要求參與者記住並重複一系列數字，倒背測試則要求他們以相反的順序重複這些數字。操作跨度測試涉及記住字母序列同時完成數學運算，而對稱跨度測試則要求參與者記住空間位置並判斷圖形是否對稱。
神經影像學測試
- 體素形態學（VBM）：使用VBM技術測量大腦中灰質的體積，這可以揭示大腦結構上的差異。參與者的大腦影像被分割並校正，以確保結果的準確性。這項技術能夠識別與語音處理相關的大腦區域，並比較倒說話專家和對照組之間的差異。
- 擴散張量成像（DTI）：這項技術可以揭示大腦白質纖維束的微結構特徵。研究人員使用DTI來分析參與者大腦中的白質路徑，特別是那些與語音處理相關的路徑。DTI可以測量水分子在大腦中的擴散，從而揭示白質纖維束的完整性和方向性。
- 靜息態功能連接（rsFC）：使用rsFC技術分析大腦不同區域之間的功能連接強度。參與者在安靜休息時進行掃描，研究人員通過這些數據來比較倒說話專家和對照組之間的差異。這項技術可以揭示大腦網絡的功能連接模式，並幫助理解倒說話專家在語音處理過程中的大腦活動特徵。
參與者包括兩名倒說話專家和一組對照組。對照組成員在年齡、性別和教育背景上與專家們匹配，這樣可以排除這些因素對結果的影響。所有參與者均接受了標準的聽力和視力測試，以確保他們在這些方面沒有障礙。
在研究過程中，參與者首先完成了一系列語言和記憶測試，以評估他們的語言處理和工作記憶能力。然後，他們接受了詳細的神經影像學掃描，包括VBM、DTI和rsFC測試。這些數據被用來比較倒說話專家和對照組之間的大腦結構和功能差異，並揭示倒說話技能的神經基礎。
文章結尾
結果顯示，倒說話專家在處理反向語言時表現出顯著優勢，這與他們大腦中灰質體積增加和功能連接加強有關。具體而言，專家們在處理語音序列時，大腦中的某些區域（如額下回和頂下小葉）顯示出更高的灰質體積和更強的功能連接。行為測試結果表明，專家在反向重複詞語和句子時的準確性高於對照組，記憶測試中也顯示出較強的工作記憶能力。神經影像學結果進一步支持這些發現，VBM、DTI和rsFC分析均顯示出專家大腦在語音處理相關區域的顯著變化。本研究不僅揭示了倒說話技能的神經基礎，還為理解語音序列編碼提供了新視角，或許能夠啟發更多關於語言處理和神經可塑性的研究。
這篇研究讓Hua不禁驚嘆人類大腦的可塑性和適應能力。倒說話這種看似奇特的技能，實際上反映了大腦如何通過訓練變得更加高效。特別是這些專家的大腦在語音處理區域的結構和功能的變化，展示了人類在面對語言挑戰時的無限潛力。這也讓我想到，或許我們每個人在面對不同的挑戰和學習時，都可以通過持續的練習和努力來塑造和提升自己的大腦功能。
References
- “Neurocognitive Signatures of Phonemic Sequencing in Expert Backward Speakers,” María José Torres-Prioris, Diana López-Barroso, Estela Càmara, Sol Fittipaldi, Lucas Sedeño, Agustín Ibáñez, Marcelo L. Berthier, and Adolfo M. García, Scientific Reports, vol. 10, no. 10621, 2020. doi.org/10.1038/s41598-020-67551-z
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