中科大生科院最新《PNAS》文章

　　

生物通报道：来自中国科技大学生命科学学院认知神经学实验室（Laboratory of Cognitive Neuropsychology），听觉研究实验室（Auditory Research Laboratory），信息科学与技术学院，以及加州大学医学工程解剖学与神经生物学系等处的研究人员发现不同于之前的看法，对于声调语言（tonal languages）系中字调变化的早期听觉过程实际上是侧向于右半球大脑的，这一研究成果公布在《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上。

研究报告的通讯作者是来自中国科技大学的陈林教授，他主要从事耳聋和耳鸣的神经生物学机制方面的研究，曾通过对汉语声调感受的研究，证明早期听觉信号处理中大脑半球优势主要依赖于听觉信号声学特性。

原文摘要：
Published online before print December 11, 2006
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 10.1073/pnas.0607065104
Opposite patterns of hemisphere dominance for early auditory processing of lexical tones and consonants 
[Abstract]

世界上的语言可以分做非声调语言与声调语言（tonal languages）两大类，欧美各国的语言属于前一类。东方的语言包括普通话，客家话，广东话，与菲洲有些地方的语言属于后面这类。声调语言是指在发出一个语音时依声调的高低，长短等就构成出不同语义的语言。

这种依照声调传递不同信息的方法利用功能性MRI或者正电子断层扫描技术（positron emission tomography，PET）揭示了母语者左脑中的变化过程——这主要是通过测量包括听力过程关注阶段（attentive stage）在内的短暂性集中神经事件来完成的。但是在这篇研究报告中，研究人员证明了在关注前阶段（preattentive stage）字调变化（lexical tone）的早期听觉过程实际上是侧向于右半球大脑的。

在实验过程中，研究人员对中文普通话母语者不断发出一个有意义的听觉词语——一致的元音，以及字调变化或词首变化这种间断的奥德勃(odd-ball)模式刺激方式制造一个对比来获得词义上的改变。研究人员发现，利用失匹配负波(mismatch negativity，MMN)的整个头部电子记录，这种字调对比会引起一个关注前反应（preattentive response），而且在右半球比左半球反应强烈。

这就说明，如果在字调变化和一致声调之间有一个明显的听力特征，那么这种相反的偏侧性（lateralization）模式就表明大脑半球对于演讲前听力提示的依赖性是由处理流（processing stream）中的一个语义表现法（semantic representation）描绘的。
（生物通：张迪）

附：
陈林简介 

教授，博士生导师。

1959年出生于安徽省南陵县。1982年毕业于合肥工业大学，1985年在中国科学院上海生理研究所获硕士学位，1995年在美国纽约州州立大学取得博士学位。1995年－1996年在美国纽约州州立大学从事博士后工作，1997年 - 1998年在加拿大卡尔顿大学从事博士后工作。1999－2001年先后在纽约州州立大学和美国Cymfony公司任研究助理教授和研究员。2002年回国建立中国科学技术大学听觉研究实验室。

科研工作主要由国家自然科学基金委员会面上基金和海外杰出青年合作研究基金所支持。指导10多名博士和硕士研究生的论文工作。每年承担了3门研究生课程和1门本科生课程共100多学时的教学工作，同时兼任中国科学技术大学脑功能及细胞神经生物学开放研究实验室主任。2004年入选国家七部委首批“新世纪百千万人才工程”。2006年入选为美国耳鼻喉研究学会国际委员会委员。

主要研究方向： 

Ÿ 耳鸣的神经生物学机制

Ÿ 耳聋引发的脑功能障碍

Ÿ 听觉认知加工


其它研究兴趣：

Ÿ 听觉错觉

Ÿ 人工听觉

Ÿ 听觉诊断的新方法

Ÿ 耳石的性质和功能


学术成绩：

多年来主要从事耳聋和耳鸣的神经生物学机制方面的研究。范围包括耳聋对听觉系统的编码和对脑功能的影响；强噪声和药物对听觉功能的损伤；鸟类耳蜗毛细胞的再生；耳鸣的神经生物学机制。另外，在汉语声调的听觉认知加工方面也做出了一定的工作。主要成绩有：


1. 证明了水杨酸钠直接影响听觉皮层的神经突触传递，结果提示了该药物可能是因为导致中枢听觉系统的兴奋－抑制失去平衡而诱发耳鸣。

2. 证明了牛磺酸在听觉脑干神经核团中通过甘氨酸受体对信号处理的调控作用，提示牛磺酸可能是影响听觉系统特性的一个重要物质。

3. 通过对汉语声调感受的研究，证明早期听觉信号处理中大脑半球优势主要依赖于听觉信号声学特性。

4. 采用在体胞内染色结合电生理技术绘制成年鸡耳蜗频率－位置拓扑图，为解决耳蜗单调频率结构是否随着发育而变化的争论提供了证据, 并成为研究鸟类耳蜗电生理和细胞生物学机制的重要参照标准。此项工作分别被德国和美国学者收录进文章综述和专著。报告该项工作的研究论文至今已经被引用了40多次。

5. 用电生理研究手段证明了鸟类因药物或强噪声致聋后由于耳蜗毛细胞的再生功能而自我恢复听力。1994年应邀在意大利召开的“听觉系统的可塑性与再生”国际学术会议上作大会发言报告了这项研究。

6. 使用电流刺激鸟类耳蜗成功地在鸟类的外耳道记录到诱发的瞬态或稳态的声发射，并应邀在1997年英国第11届国际听觉科学大会上作大会发言报告了这个发现。