听觉序列学习研究：“先天” 与 “后天” 因素的影响

时间：2025年3月7日

来源：Scientific Reports

编辑推荐：

研究人员探究听觉序列学习（SL）受 “先天” 和 “后天” 因素的影响，发现 SL 具有稳健性，为干预提供依据。

一、研究背景

在人类的学习与发展过程中，语言的习得至关重要，而其中隐含的序列学习（Implicit sequence learning，SL）更是起着基础性的作用。SL 指的是人们能够自动检测环境中的顺序模式，并在无意识的情况下对未来事件进行预测的能力，它对语言的获取意义非凡。以往，许多研究聚焦于患有特定语言障碍（如特定语言损伤、诵读困难等）的人群，试图揭示 SL 与语言能力之间的关系。

然而，还有两类特殊人群值得关注。一类是佩戴人工耳蜗（Cochlear implant，CI）的儿童，他们由于听觉系统受损，听觉输入存在缺陷，但部分儿童在植入人工耳蜗后语言能力发展良好，不过个体之间差异较大。另一类是来自低社会经济地位（Socioeconomic status，SES）家庭的正常听力儿童，他们虽听觉系统正常，但因语言接触不足，语言发展往往滞后。对于这两类人群在听觉 SL 方面的表现，此前的研究却十分有限。而且，听觉 SL 究竟是一种通用的学习机制，还是仅针对语音处理的特定过程，也尚无定论。为了解开这些谜团，来自以色列特拉维夫大学和耶路撒冷希伯来大学的研究人员开展了一项深入研究，该研究成果发表在《Scientific Reports》上。

二、研究方法

研究人员招募了 100 名参与者，分为三组：15 名来自中高 SES 家庭的 CI 儿童；25 名来自低 SES 家庭的正常听力儿童；60 名来自高 SES 家庭的正常听力（Normal hearing，NH）参与者，其中包括 41 名儿童和 19 名年轻人。

研究采用了两种自然听觉刺激：语音声音（speech sounds），如希伯来语的 /sa/、/ta/、/si/、/ti/ 音节；环境声音（environmental sounds），像狗叫声、鸟叫声、敲门声和铃声。利用这些声音创建了两个包含 12 个信号的序列，并多次重复形成学习任务中的刺激序列。

实验采用序列反应时间（Serial reaction time，SRT）任务，参与者需在听到每个刺激后尽快按下键盘上对应的按键。同时，参与者还完成了三项认知测试，分别评估非言语智力（使用瑞文测试）、听觉容量和工作记忆（使用数字广度测试）以及视觉注意力（使用划消测验，Trail Making Test，TMT）。

三、研究结果

学习曲线表明 SL 具有稳健性：所有参与者在语音和非语音刺激下都呈现出典型的学习曲线，即反应时间（Reaction time，RT）在学习序列 A 时减少，遇到新序列 B 时增加，再次遇到序列 A 时又减少。这表明 SL 是一个强大的过程，能够抵抗听觉和语言输入的退化，而且并非特定于语音。
RT 可区分不同组和刺激类型：正常听力组对语音的 RT 比对环境刺激更长，而 CI 组则没有这种差异，这意味着 CI 儿童在处理语音和环境声音时可能采用了相似的感知策略。低 SES 儿童对语音刺激的 RT 最长，凸显了语言剥夺对语音处理的负面影响。
SES 和听力状态对 RT 的影响不同：SES 是语音声音 RT 的重要预测因素，低 SES 与较差的表现相关；而听力损失对环境声音的表现有负面影响，SES 则没有影响。
RT 与年龄相关：RT 在简单的 SRT 任务中随年龄变化，年龄对语音和环境声音的 RT 方差解释率分别为 46.5% 和 51.7%。CI 组中，语音声音的 RT 随年龄下降，而环境声音的 RT 未呈现这种趋势。
认知能力影响 SL：认知能力（非言语智力、视觉注意力和听觉工作记忆）在年龄之外，还能解释 13.8%（语音声音）和 9%（环境声音）的 RT 方差，且对语音 SL 的预测作用更强。