双驱动模式下的普通话声调双耳分听研究

This study aims to reveal cross-sectionally instructional-driven (top-down) and stimulus-driven (bottom-up) information processing via measures of dichotic listening (the ability to recall two different acoustic stimuli presented simultaneously, one in the right ear and one in the left ear) using lexical tones in Mandarin-speaking children and adults. The developmental and progress normative data will be used to benchmark against which profiles of people with information-processing disabilities can be determined. We hypothesize that (1) The ability of children to freely recall stimuli presented to the left ear catches up with the right ear with age. This phenomenon reflects the maturation of the bottom-up stimulus-driven processing; (2) The dichotic listening performance can be affected by the presentation of temporal envelope, frequency resolution, and pitch contour of the Mandarin tonal signals; (3) The disability of adults to perform dichotic listening depends on the age-related higher cognitive deficits, such as memory, attention and etc. To validate these hypotheses, we will develop a battery of dichotic listening tests with normal hearing and normal cognitive subjects.

本项目的研究目的为通过测量双耳分听汉语声调揭示母语为汉语的正常听力及认知能力儿童和成人的跨区域指令驱动（由上至下）及激励驱动（由下至上）的信息处理机制。双耳分听声调反映了一种回想两个分别同步在两只耳朵播放的不同声调信号的能力。该项目的研究成果主要为双耳分听汉语声调的发展及变化标准参考数据，可作为诊断患有信息处理障碍人士的评价标准。我们推断：（1）儿童回想来自左耳声刺激的能力将随着年龄增长而变好并最终接近右耳水平。这一现象反映了由下至上的激励驱动处理的成熟；（2）双耳分听汉语声调受声调信号中的时频特性影响，如时域包络、频率分辨率、及音高轮廓等；（3）成人双耳分听能力的下降与和年龄相关的高级认知衰退有关，如记忆力、注意力随年龄的衰退。为了验证上述假设，我们将开发一系列针对儿童及成人的双耳分听汉语声调感知测试平台对正常听力和正常认知能力者进行系统评估。

双耳分听是一种常用于大脑半球偏侧化研究的非侵入式行为测试方法。右耳优势为言语刺激双耳分听研究观察到的典型现象。母语为汉语中国人的汉语声调双耳分听感知偏利性及其影响因素值得全面深入的研究。本项目设计开发了一系列汉语声调双耳分听测试平台，开展了大量的儿童组、青年组、老年组汉语声调双耳分听实验，建立了汉语声调双耳分听的标准参考数据，并得到了以下几方面的主要结论：母语为汉语的右利手，1）儿童和青年被试的汉语声调双耳分听感知存在显著的右耳优势（大脑左半球优势），而老年被试的右耳优势不显著；2）被试汉语声调双耳分听感知的右耳优势随年龄的增长呈现下降趋势；3）儿童被试女性表现出了比男性更强的右耳优势，而青年被试正好相反；4）被试汉语声调双耳分听感知的右耳优势受注意因素的调节作用，且表现为将NF实验条件下的右耳优势REA逆转为FL实验条件下的左耳优势LEA，并在FR实验条件下增强右耳优势REA；5）被试对保持音高不变、去除语义信息的音高轮廓的双耳分听感知不存在明显的偏侧化优势，支持了当音高模式带有更多的语言学负载时，呈现大脑左半球偏侧化优势的功能假说；6）被试对去除汉语声调精细结构、仅保留有限瞬时信息的双耳分听感知存在显著的左耳优势，即大脑右半球对从瞬时信号中分析识别声调（或识别包络里的声调信息）更占优势；7）时域包络周期性的引入会更多地帮助左耳（大脑右半球）分析解调出周期性所代表的频率（即声调）信息，而对右耳（大脑左半球）的贡献基本没有，即大脑左半球对周期性所代表的频率（即声调）信息的表达不如大脑右半球敏感；8）随着频域分辨率（即频率精细程度）的提高，右耳（大脑左半球）的声调识别正确率提升更加明显，即频率精细程度的提高给右耳（大脑左半球）提供了更多信息以区分声调。