前沿科技2023人类大脑语音识别遇限无法一时多语

当你在一场繁华的晚宴上难以捕捉两个人的同时对话时，不必感到困惑，因为人类大脑语音识别能力存在一种不可逾越的“天花板”。科学家们发现，人类无法同时记录多于一个人的谈话内容。美国马里兰大学的研究人员曾对28名参与者的大脑进行扫描，以此揭示这一现象。在一次模拟的“鸡尾酒会”实验中，他们要求这些测试者在晚宴环境中倾听两个人的交谈，并测试他们的大脑是否能准确记录这两个人所说的话。

研究显示，当测试者专注于一个人说话时，大脑处理声音信息的情景正常无缝，但当第二个人加入到对话中时，测试者的大脑就无法辨认并记住第二个人的发言。这项研究解释了为什么人们在电视开着的情况下很难与家人深入交流，或是在喧闹的地方理解周围的人在说什么。大脑似乎需要耗费大量精力来接收和分析声音信号，以便从众多可能的单词中迅速找到正确含义。这种情况发生在听觉皮层，但通过对参与者的大脑进行扫描，研究人员发现他们无法将这些声音模式转化为来自多个说话者的语言内容。

马里兰大学系统研究所的克里斯蒂安·布罗德贝克博士表示：“我们认为，在语音感知过程中，我们的大脑会同时尝试匹配传入的声音信号和不同的单词。”目前科学普遍认为，人类不可能同步记录更多于一个人的谈话内容。因此，这种机制涉及一次只能处理一个语音信号的大腦精神资源，因此不能轻易地处理多个说话者。

为了验证这一点，研究人员让参与者聆听查尔斯·狄更斯（Charles Dickens）的《儿童版英国历史》中的两章节，其中一章由男性朗读，一章由女性朗读。在“鸡尾酒晚宴”实验期间，同时播放这两段不同男女声线录制的同一文本内容，大型磁共振成像仪探测了28位测试者的大脑活动。当只听到第一个阅读的声音时，大腦聽覺皮層活跃，有能力捕捉相应的声音信息，而随后活动转移到稍微低级别但相关的小小语言处理区域去破译这些声音中的字词。但是，当两人同时开始讲述的时候，没有观察到这样的转变出现。

由于这个原因，我们得出结论，即人们能够瞬间、几乎电闪雷鸣般地识别另一个人说的每个字，但是我们的文字理解能力却受到了限制。这是根据高科技设备——如磁共振成像仪——提供的心理活动数据得出的结论，它使用强大的磁场探测器来监视被动观察者的神经活动，就像是理发店里的头套式吹风机一样。

布罗德贝克博士进一步指出：“我们的语言感知功能似乎存在一种‘瓶颈’或‘局限性’。当有几个人几乎以每秒3个单词左右速度交替着说话的时候，大量资源分配给了其中的一个人，使得其他人说的话变得难以捕捉。”

总之，这项关于如何工作的人类大腦語音識別系統，以及它為何無法同時處理兩個以上同時發生的語音信息，是對於我們日常生活經驗的一個新的見解，也提出了許多未來調查方向。此外，這項技術也可以應用於改進現有的語音識別軟件，用於幫助聽障人士或其他需要特殊支援的人們更好地參與社交活動。