外国人为什么讲不好中文？他们可能会被音调逼疯

这么多的声调研究，发现的结果都是一样的吗？

　　这里就要提一下科学得以存在和发展的基石之一——结论的可重复性了。就比方说，小明今天观察到太阳从东方升起，提出了“太阳东升说”。小红第二天也观察到太阳从东边升起，就重复检验了小明的“太阳东升说”。如果小明的结论一直得到独立观察的重复验证，那么他发现的就应该是真理。

　　然而，对于脑研究而言，事情并没有那么简单。

（图片来源：梁柏燊，姜欣桐绘制）

　　不同人的大脑是不一样的：有的圆，有的扁；不同型号的机器扫出来的结果也不尽相同。因此，要求后续研究都严格地将结果重复出来是不实际的。但是，如果人躺在扫描仪里做的任务是相似的，那么他们的脑激活也应该是相似的。

　　为了寻找大脑加工声调过程中最可能的激活点（在不同研究中都有激活的点），我们对已有的扫描加工声调的大脑的研究进行了一项文献整理工作（学名叫元分析）（Liang & Du， 2018）。在这项工作中，我们还整理了音位（比如英语中的元音和辅音）和韵律（比如疑问的语调）的脑成像研究，并且对比了它们和声调激活脑区的异同。

（图片来源：作者提供）

　　为了对比“歪果仁”（不说声调的人）和说声调的人，我们将声调脑激活的结果按人的母语背景分成了两类。又因为韵律有长有短，我们按韵律长度分成了两组韵律加工任务。换言之，我们收集了五组研究：声调母语者的声调感知（tonal tone），非声调母语者的声调感知（non-tonal tone），音位感知（phoneme），词长度的韵律感知（word prosody）和句子长度的韵律感知（sentence prosody）。我们对每个组的脑激活结果分别进行元分析。

　　结果发现，大脑是按照听起来像什么（声学分析）、说起来是什么（发音模拟）以及有什么语言功能的方式来加工声调的。

　图解：元分析的激活结果图：红色表示声调母语者的声调感知，蓝色表示非声调母语者的声调感知，绿色表示音位感知，紫色和黄色分别表示词长度和句子长度的韵律感知 （Liang & Du， 2018）。

　　具体而言，声调的激活区域在听皮层（耳朵附近的脑区）中更加偏向右侧，只有声调母语者加工声调时出现了左侧的激活，这说明决定意义的角色使得声调在声调母语者脑中有更多的语言功能（因为语言区域偏向左脑）。在左侧听皮层中，声调激活区与音位激活区重叠，位于句子长度韵律的前面，这也体现了声调的语言功能。而在右侧听皮层中，声调激活区域位于音位的后面和韵律的前面，这更加体现出声调长度夹在音位和韵律之间这一声学属性。

　　另一个更加神秘的激活区位于负责说话的区域。我们在左侧运动皮层发现了音位、声调和韵律的激活。而且，声调与韵律（都是用喉部控制）重叠并位于音位（唇舌控制）的下方，符合大脑运动皮层的拓扑分布（运动皮层的不同小区域负责传达身体不同区域的运动指令，按区域的比例画成人形，就是“运动小人”，motor homunculus，如下图）。发音系统的参与其实是人感知言语的一种独特方式，听者会通过重构和预测说话者的发音动作来辅助言语理解（Du et al。， 2014， 2016）。

（图片来源：梁柏燊，姜欣桐绘制）

图解：声调感知的脑机制模型：（A）普通话“咦？你在吃饭吗？”的语音频谱图（spectrogram）和音高轮廓（pitch contour）；（B）声调感知的腹侧通路（ventral stream，在听皮层，对声调进行声音分析和语义的辨认）和背侧通路（dorsal stream，在发音运动区域，对声调进行发音运动模拟）（Liang & Du， 2018）

　　总而言之，通过这些文献整理，我们进一步了解了大脑处理声调的方式。然而，研究的路还有很长的一段要走。