生物体具有迅速、灵活的适应性调节和学习能力,并伴随着大脑神经活动快速的可塑性变化。短时训练(一个小时内)产生的行为获益通常认为与程序学习有关,即被试行为成绩的提高是由于实验任务熟练程度提高伴随的操作策略改变造成的。然后,短时学习的行为获益也可能反映了知觉系统和/或注意系统对任务目标导向的快速的适应性调节。
为了验证后一种假设,李量课题组采用脑磁图MEG在两组人类被试中考察了对语音分离和识别任务中两种重要知觉线索,声音的频率差异或空间差异,的短时(45分钟)知觉学习对随后同时呈现的具有频率和/或空间差异的两个元音的识别率影响和造成的大脑皮层的可塑化调节模式。结果发现,短时听觉线索训练能够显著提高对元音的正确识别率,并且识别率的提高具有特征特异性,即元音频率差异带来的行为获益在频率线索学习组中显著地高于空间线索学习组,而元音空间位置差异产生的行为获益在空间线索学习组中显著地高于频率线索学习组。波束成型的溯源分析发现,在两组被试中,元音识别任务都引发了听皮层,前额叶,下顶叶和运动皮层的脑磁信号源活动。更重要的是,对两组被试脑磁活动模式的比较显示出双分离现象,即频率学习组和空间学习组分别选择性地增强了与听觉内容加工相关的腹侧“是什么”通路和与听觉位置加工相关的背侧“在哪里”通路的脑磁源活动。这种在行为水平和脑磁活动水平都观察到的特征特异性变化提示,短时听觉学习能够潜在地影响在语音分离和识别过程中对习得知觉线索的注意分配并引发听觉腹侧和背侧通路快速的、特异性的可塑化调节。该发现提供了首个人类脑成像证据以支持短时听觉训练的知觉和注意成分,促进了对学习引发的快速可塑性的理解。
Du Y, He Y, Arnott SR, Ross B, Wu XH, Li L, Alain C (2015) Rapid tuning of auditory “what” and “where” pathways by training. Cerebral Cortex , 25, 496-506.