人类不仅能识别彼此的声音——我们的大脑也会对黑猩猩的叫声产生反应,这暗示着人类与最亲近的灵长类亲戚共享古老的沟通根源。研究人员发现,听觉皮层中有一个特殊区域对黑猩猩的叫声反应独特,但对倭黑猩猩或猕猴的叫声则无此反应,揭示了进化与声学影响之间意想不到的结合。
人类声音在社会交流中扮演着核心角色,而听觉皮层的很大一部分专门负责处理这些声音。研究人员希望了解这些能力是否具有更深的进化起源。为了探究这个问题,日内瓦大学心理学与教育科学学院的科学家们采用了一种基于物种演化的比较方法。通过研究人脑如何处理其近亲物种(如黑猩猩、倭黑猩猩和猕猴)发出的叫声,他们旨在识别出与其他灵长类动物共有的特征。这种方法有助于阐明声音交流的神经基础如何在语言出现之前很久就开始形成。
研究大脑对灵长类动物叫声的反应
在实验中,23名人类志愿者听取了来自四个物种的声音。人类声音作为对照组。之所以纳入黑猩猩的叫声,是因为这些灵长类动物在基因和声音特征上都与我们人类关系密切。倭黑猩猩的声音也接受了测试,尽管它们的声音听起来通常更像鸟鸣声。猕猴的叫声也被加入,因为从进化和声音特征上看,这些灵长类动物与人类的关系都较远。研究人员使用功能性磁共振成像来检查整个听觉皮层的活动情况。该研究的第一作者、日内瓦大学心理学与教育科学学院的研究助理 Leonardo Ceravolo 解释说:"我们的目的是验证是否存在一个专门对灵长类动物叫声敏感的大脑亚区。"
对黑猩猩叫声独特的神经反应
结果证实了他们的预期。当参与者听到某些灵长类动物的叫声时,听觉皮层中被称为颞上回的部分(它在处理与语言、音乐和情感线索相关的声音方面起着关键作用)显示出增强的激活。"当参与者听到黑猩猩的叫声时,这种反应明显不同于听到倭黑猩猩或猕猴叫声所触发的反应。"
这种模式尤其引人注目,因为倭黑猩猩在基因上与人类的接近程度不亚于黑猩猩,但它们的声音在声学结构上却大相径庭。这些发现表明,进化上的亲缘关系与声音特征的相似性共同影响着人脑的反应方式。
这些发现对语言进化的启示
这一发现为理解交流的神经基础如何演化提供了新的方向。它表明人脑的某些部分可能保留了对我们最亲近的灵长类亲属叫声的敏感性。"我们已知动物大脑的某些区域会对其同类的声音产生特异性反应。但在这里,我们展示了成年人脑的一个区域——前颞上回,也对非人类的叫声敏感," Leonardo Ceravolo 指出。
这些结果支持了人类与类人猿拥有在口头语言出现之前就已存在的声音处理能力的观点。它们也可能有助于解释声音识别能力在生命早期的形成方式。例如,这一研究方向或许能阐明婴儿如何在子宫内就开始识别熟悉的声音。