学习语言的科学 - Eddie Chang 博士对话
开场介绍
本期嘉宾
Eddie Chang 博士 - 加州大学旧金山分校神经外科系主任，专注于癫痫治疗和言语障碍研究。他的实验室开创了让闭锁综合征患者通过脑机接口进行交流的技术。
Host · 安德鲁·胡曼: 欢迎来到胡曼实验室播客在这里我们探讨科学 以及基于科学的工具为日常生活所用。[欢快音乐]我是安德鲁·胡曼，现任斯坦福医学院 神经生物学与眼科学教授。今天的嘉宾是埃迪·常博士。埃迪·常博士是加州大学旧金山分校 神经外科系主任。 常博士的临床团队专注于治疗包括癫痫在内的运动障碍疾病。他同时也是治疗言语障碍的世界级专家，致力于解除导致失语及其他运动与交流功能障碍的瘫痪症状。事实上，他的实验室开创了让完全闭锁综合征患者——即无法言语或行动的人群——通过计算机和人工智能设备进行交流 以便能够与他们世界中的其他人对话并理解他人对他们所说的话。我们今天讨论的是一项真正非凡的成就，除了他关于关键期的发现之外，关键期是指人生中的某些时间段在此期间人们可以学习事物，特别是语言，相较于人生后期，此时学习起来会轻松得多，我们还探讨了诸如双语和三语现象的基础。我们讨论了大脑如何控制 那些允许我们进行言语和语言活动的肌肉运动，以及这些能力如何随时间推移而改变。我们也谈及口吃，并讨论了言语和语言的诸多方面，这些不仅让我们洞察我们如何创造这种被称为言语的不可思议的事物。或是我们如何理解言语和语言，更关乎大脑运作的普遍原理。张博士同时也是生物工程领域的世界级先驱之一， 即致力于研发 能使大脑突破生理极限运作的设备，这些设备能帮助患有各类综合征与功能障碍的人群克服他们的缺陷。因此，如果你对以下问题感兴趣：大脑在正常情况下如何运作，它如何出现故障又该如何修复；如果你对言语和语言、阅读及各类信息的理解过程 抱有好奇，那么本期节目将为你提供极具深度的洞见。张博士确实是该领域的顶尖学者，尤其在理解大脑如何编码并生成言语与语言这一课题上。并且，正如我提到的，运动障碍和癫痫。我们甚至讨论诸如生酮饮食，以及像Neuralink这类公司的未来，它们对生物工程 和人脑增强等领域充满兴趣，还有更多内容。我想特别指出的一点是，除了作为世界级的神经科学研究员、世界级的临床医生、神经外科医生，以及神经外科主任之外，Eddie Chang博士也是我自九岁起就非常亲密的私人朋友。我们一起上小学，实际上还在九岁时成立了一个科学俱乐部，专注于一个非常特别的主题。 你需要收听今天的节目才能发现那个主题是什么，以及加入那个俱乐部需要什么条件。除此之外，Chang博士绝对是一位非凡的人物。关于他的科学才能，即他的研究能力 和临床技能，他是那种极为罕见的人每当开口发言， 总能让我们有所收获。现在开始我与Eddie Chang博士的对话。Eddie，欢迎你。
关键期与大脑可塑性
Guest · 埃迪·常博士: 你好，Andrew。
- 很高兴能在这里与你交流。这次对话我们期待已久。坦诚地说，我们自九岁起就相识了。
- 是的。
- 但之后我们之间有过一段漫长的空白期彼此没有联系。我听说过一些关于你的的消息，想必你也或多或少 听说过我的情况， 无论是好是坏。 [埃迪笑]多年后我们才重新取得联系，那时我正在攻读博士学位，而你还在读医学院。我们是在加州大学旧金山分校的走廊里偶然碰见的，如今你已是那里的神经外科主任，一切仿佛画了一个完整的圆。你在加州大学旧金山分校时，曾与迈克·梅策尼希共事，我知道这个名字可能对很多人来说并不熟悉， 但他几乎是神经可塑性的代名词，即大脑和神经系统根据经验进行改变的能力。所以对我们的听众来说，希望你能简要概述一下关于你当时在做的事情因为我发现那项研究如此迷人，它确实揭示了某些 能够促进也可能阻碍我们 大脑可塑性的因素。
- 哇，这太棒了。 所以我们当时确实是机缘巧合地相遇了，那时我还在加州大学旧金山分校读医学院，师从迈克·梅策尼希。具体来说，我正在研究 大脑如何组织处理声音模式的信息。我们当时特别专注于研究啮齿类动物的大脑，试图理解不同的声音模式如何构建频率表征系统——从低频到中频再到高频的映射关系在幼年啮齿动物大脑中的形成过程。 而我当时最感兴趣的课题之一是试图理解自然环境中的声音模式假设环境中的声音即幼鼠成长过程中所接触的，或仅仅是它们听到的自然声响，如何塑造了大脑的结构。我们进行的实验之一是将部分幼鼠置于白噪音环境中饲养，持续的白噪音实质上掩盖了 所有环境中的自然声响。
- 动物在白噪音环境中成长会产生什么后果？
- 我们意外发现了一个相当惊人的现象：大脑发育存在早期关键阶段此时我们极易受到所听所见模式的影响。神经科学称之为关键期或敏感期。 这种机制不仅存在于视觉发育，同样也存在于听觉系统。其中最引人注目的例子之一便是任何人类本质上都可以 在某种文化中成长接触不同语言间各异的语音元素而大约几年后你会对非母语语音逐渐丧失敏感度同时对自身文化中的语言 保持高度敏感性这确实非常奇妙人脑既具备这种可塑性又同时拥有针对语言的 特殊化处理能力因此我们尝试探索 如何建立相关模型例如在啮齿动物身上 它们虽不具备语言能力但我们正研究声音与环境声响如何调节并塑造听觉皮层其中一项相当惊人的发现是 关键在于，如果你基本上 屏蔽了这些幼鼠的环境声音，那么关键期——这个对可塑性开放、对改变开放、对重组开放的敏感期——这个窗口期就能保持开放 更长、更久的时间。一方面，这听起来 像是件好事，但另一方面， 它也是一种发育迟缓。它实际上减缓了 听觉皮层的成熟。当这些幼鼠还很小时， 它本已准备好关闭， 但通过在白噪音中养育它们，我们发现可以将其保持开放长达数月之久， 远超其通常关闭的时间点。所以我认为， 这件事教会我的其中一点是：这不仅仅是关于 决定部分敏感期的基因编程，它也与我们听到的声音特性有关。有助于维持那个关键期窗口的开启与闭合。
Host · 安德鲁·胡曼: 这真令人着迷。我知道从动物研究直接跨越到人类研究很困难，但如果我们稍作推测，可以想象有些人成长在充满高声喧哗与多变语调的家庭，或许家庭成员都特别健谈。另一些人可能生活在更安静平和的家庭环境中。有些人会在城市里长大。 我刚从纽约回来，那里整夜不息地响着喇叭声和警笛声，永不停歇，而回到这里夜晚却相当宁静。我们能否设想人类大脑会因成长环境的不同而塑造出相异的结构特征？这是否会影响他们以特定方式说话以及以特定方式聆听的倾向？ 关于这一点我们了解多少？
- 在我看来，很明显我们最早接触到的声音，甚至在子宫内、在母体中，胎儿在子宫里听到母亲、父亲或朋友的声音时，这些声音实际上会影响神经系统的组织方式。毫无疑问，我们听到的声音必然会产生某种影响，这些声音将构建 神经网络的实际形成方式，并会永久影响你对声音的感知，而言语和语言能力可能是其中最深刻的例证。
- 我经常收到关于睡眠时使用白噪音的提问。特别是，人们想知道使用白噪音机器或是某种设备或程序例如播放海浪声， 是否有助于婴儿入睡，但这是否会对他们产生不良影响？因为这种声音会让听觉系统持续暴露在大量本质上的白噪音或无规律的噪音中？我们对这个问题有答案吗？
- 目前还没有。我认为你提出的是一个非常重要的问题，因为现在父母们几乎普遍 都在使用白噪音发生器， 而且理由很充分。要知道，让孩子晚上保持清醒很难。我自己有三个孩子，也曾非常想考虑使用这类工具来安抚他们，哄他们入睡，尤其当我感到非常疲惫和筋疲力尽的时候。但我认为这是有代价的，值得稍加思考。要知道，在自然状态下我们并不会持续暴露在白噪音中。 我们天然环境中那些 具有显著特征的结构化声音其实具有重要价值，能促使大脑正常发育。至于睡眠时这种影响是否存在，目前尚不明确。我认为相关研究还未展开。但可以明确的是，若将幼鼠置于持续的白噪音环境中 （音量无需过大，仅需掩盖环境声响），就足以使其听觉皮层—— 即大脑负责听觉的部分——保持在这种发育迟缓的状态，本质上可能延缓大脑的发育与成熟进程。
- 或许可以推测减缓大脑中负责听觉区域的成熟可能会，我想强调一下，可能会影响一个人的语言能力，对吗？因为实际情况不就是 如果人们听不见，他们在发音上确实会遇到更多困难，是这样吗？如果我听不到自己的声音，我的说话方式会改变吗？
- 嗯，我认为部分原因在于随着时间的推移，我们会发展出对特定语言中非常具体的语音的敏感性，这种敏感性会随着我们听到的语音越来越多而提高。 而另一方面，我们同时会丧失对其他语音的敏感性。但在这个过程中，我们也会形成一种选择性、一种增益，甚至是对那些语音的专门化处理，嘈杂的背景音以及类似的情况。我倾向于这样思考比如信噪比是多少？因此大脑自有其方法试图提高 信噪比 以使信息更清晰。部分原因在于我们如何聆听以及如何为信噪比奠定基础，所以你可以想象一个孩子若持续在白噪音环境中成长将严重缺乏 那些对其正常发育至关重要的声音刺激。因此对于婴儿使用的那些工具，我认为我们需要研究它， 应当努力明确理解其影响。我们在啮齿动物研究中观察到的现象提示了潜在风险，这些确实值得我们关注。但重申一次，目前尚无明确结论。如果你只在夜间使用， 它是否具有那些效果。
- 我想关键问题在于许多人将会询问你是否决定使用白噪音机来帮助你的三个孩子保持睡眠？
白噪音与婴儿发育
言语与语言的神经基础
- 嗯，我知道在您完成医学培训之后，您当然继续深造， 专攻神经外科领域。据我了解，您大部分时间要么在运营您的实验室， 要么在诊所工作，或是管理整个部门。 您的临床工作和实验室研究常常涉及移除人类的部分颅骨，深入颅内进行组织切除或神经元刺激，以治疗各类不同的疾病。但您当前的主要研究方向，当然，是言语和语言的神经生物学机制。因此，对于那些不太熟悉的听众，能否请您为我们区分一下 言语与语言的概念——特别是在 它们是否由不同脑区控制方面？我知道目前学界对言语、语言和听觉的关联机制所有这些都相互关联。然后我们会稍微讨论一下，例如，情绪以及面部表情 如何在此过程中发挥作用，或者手势等等。但对于不了解情况的人来说，坦率地说，对我而言也是如此， 控制言语和语言的大脑区域是哪些？它们究竟是什么，特别是在人类中， 它们有何不同？我的意思是，与其他许多物种相比，我们拥有如此复杂的语言。大脑内部的这片"版图"究竟是什么样的？
- 是的，这是一个非常吸引人的问题，我将尝试在这里串联起一些线索，那就是在医学院时期的早期研究中，我做了大量我们称之为神经生理学的工作， 将电极置入听觉皮层，并理解大脑如何对声音作出反应。这就是我们如何实际 绘制出这些敏感期关于敏感性的 关键时期。与迈克·梅尔泽尼奇共事的经历以及思考大脑可塑性 如何被调控特别是声音如何通过大脑活动来表征对我而言，你知道， 那确实是塑造性的经历。由于我当时是医学生 并且即将回归医学学习，正是这段经历结合观摩了一些清醒开颅手术我们科室在这方面 确实非常有名。我的导师之一，米奇·伯杰，真正开创了这些方法用于治疗 脑肿瘤患者并能够安全地进行这些手术通过让患者保持清醒 并通过绘制语言功能区。
- 所以他们一边说话一边聆听， 而你基本上是在 与这些患者进行对话。当患者的部分颅骨被移除后，你正在刺激或者在某些情况下切除 他们大脑的某些区域，是这样吗？
- 完全正确，唯一需要修正的是这并非本质上不同，实际情况正是如此。我与正在接受清醒开颅手术的患者进行对话时唯一的区别在于 我看不到他们的脸，他们也看不到我的脸。我们实际上会使用无菌布帘将手术区域隔开，患者可以注视并与我们的神经心理学家交流，但我仍能和他们对话，他们也能听到我的声音，反之亦然。这是一种极其重要的方式，让我们能够在保护那些对语言功能至关重要的脑区的同时，顺利完成手术任务。 同时，完成任务。控制癫痫发作或切除脑肿瘤的过程中。
- 这是否因为有时你们会遇到某些大脑区域，可能在刺激或考虑切除该区域时，患者会突然开始口吃或难以组织语句？这本质上就是你们要观察的现象吗？ 你们在探查哪些区域可以或不可以进行探测？
- 完全正确，我们首先会使用小型电刺激器探查目标区域的各个部分这些区域我们认为可能与语言功能相关且重要或涉及言语甚至四肢运动。这被称为脑功能定位。我们通过探针传递微弱电流进行刺激 可将探针精准放置在每个待测点。而我们真正感兴趣的当然是紧邻病变部位周围的区域，也就是受损区域，或是我们想要切除的脑肿瘤区域，这样我们就能使用那个探针进行瞬时性——即暂时性的激活。所以如果你刺激大脑中控制手部的区域，手就会移动，会抽动。有时会握成拳头，诸如此类。 其他情况下，当一个人正在数数或只是说出一周的日子时，你可以刺激另一个区域使其完全停止说话。这就是我们所说的言语中断。或者当某人正在看图片并描述这些图片时，如果你刺激某个特定区域，他们会停止说话，或者开始口齿不清。或者他们无法记起 图片中所见物体的名称。 这正是我们在应用焦点刺激时仔细倾听的内容。我们称之为脑功能定位。
- 有哪些更令人惊讶、甚至堪称离奇的案例，能说明人们因这种脑功能定位突然表现出或丧失的能力？
- 对我而言最震撼的是，某些受刺激区域会完全抑制人的语言能力。 患者常说："我想表达，却无法说出词语。"尽管我已目睹这种现象数千次，每次见证时仍感到振奋，因为但我却无法将话说出口。尽管这一幕我已看过成千上万遍，每次看到它，我依然会感到兴奋，因为，这令人兴奋，因为 你正在观察大脑，它是一个物理器官， 是身体的一部分，除了表面分布的血管， 它看起来并不像一台机器。但当你进行类似操作时并局部改变了它的工作方式，你看到的结果是 这个人突然无法说话，他们会说："我知道自己想说什么，但就是说不出来。"这时你不得不直面这个事实——这个器官正是 言语和语言的基础，当然远不止于此，你知道，还包括我们所有的其他功能， 无论是思考还是感受情绪，一切的一切。所以对我而言，这始终在提醒我大脑所实现的非凡能力，它运算着我们执行的 绝大多数行为，特别是在这个领域里——围绕言语和语言，生成词汇，这是我们物种真正独特的能力，目睹这一切实在非同寻常。尽管我已见过成千上万次， 但那种联结感始终震撼人心——因为它看起来不像机器，却在进行着极其复杂、精密而惊人的运作。
- 您是否观察到特定区域受刺激时会引发情绪反应？是否发现某些情绪反应与特定类型的言语相关联？比如众所周知，脏话——图雷特综合征患者常会咒骂， 虽非必然，有时他们会抽搐或出现其他症状。但从我们一位同事的研究中我了解到，脏话其实具有特定的结构规律。通常包含强烈的爆破音，或者说是一种尖锐的 辅音前置，对吧，这至少据我所知， 能让人们获得某种情感释放。它不像"低语"这样的词，那种词的开头发音比较柔和，我不是在用专业术语， 各位可以自行选择 你们最喜欢的脏话。我现在不会喊出来 也不会说出口，但某些词语本身 具有特定的结构使得——由于说出这个词时涉及的运动模式——你可以想象它本身就带有 一种情绪反应。那么在刺激或阻断这些不同脑区时，你是否见过人们变得愤怒、悲伤、快乐或更放松？
Host · 安德鲁·胡曼: 哦，当然，我见过不少案例能诱发焦虑、压力，而且我认为也存在 某些刺激后你也可以唤起 与之相反的状态，类似于一种平静的状态。
- 我认为你的那个大脑区域 有些过度活跃，或者至少比我的更活跃。在我认识你的这些年里，你一直，至少在表面上， 是一个非常冷静的人。我的意思是，我一直觉得很有趣， 你研究言语和语言，而你的声音却非常平静。我是非常认真的。我认为在这方面存在巨大的差异，对吧，就人们说话的方式和重音而言。
- 绝对是的，没错。所以有一些区域，例如我们展示过的眶额皮层，如果你刺激那里...眶额皮层是大脑的一部分， 位于眼睛上方。这就是为什么称之为眶额皮层，意思是位于眼睛或眼眶之上。并且在前额叶中， 就是这里的这个区域。它有着非常复杂的功能。对于学习和记忆来说， 它至关重要。但我们观察到的情况之一是，当你刺激这个区域时，人们的压力往往会减轻，而这与他们的状态密切相关， 意思是如果一个人 已经感觉比较正常，你再刺激那里， 效果就不大。但如果一个人处于 非常焦虑的状态，它实际上能缓解这种焦虑。然后我们也看到了其必然结果，这同样也是真实的，那就是还有其他区域，比如杏仁核或脑岛的部分区域，如果你刺激它们，可能会引发急性的、暂时的焦虑感， 一种紧张的感觉，或者如果你刺激脑岛，人们可能会产生一种 强烈的厌恶感。所以，你知道，大脑 拥有不同的功能以及这些不同的节点 帮助我们处理感受的方式。当然，我认为在某种程度上，神经精神类疾病 反映了这些区域电活动的不平衡。有一件事我永远不会忘记，是照顾一位患有 无法控制癫痫发作的年轻女性。 我们称之为癫痫症。这是一种医学状况，患者大脑中存在无法控制的电活动。有时你会看到这表现为抽搐，患者身体颤抖并失去意识。还有其他类型的癫痫发作，患者不会失去意识，但他们会经历一些凭空而来的体验，这仅仅是大脑中电活动的结果。 大约六年前，我诊治过一位年轻女性她多年来一直被精神科诊断为患有焦虑症。但后来发现这并非真正的焦虑症。实际上是她存在潜在的癫痫发作，这种癫痫激活了她大脑的某个区域从而引发了，你知道的，那种焦虑感。
- 这个情况是如何被发现的呢？因为我知道很多人都有焦虑问题。我的意思是，在没有脑部扫描的情况下， 医生如何或为何会怀疑患者可能患有肿瘤或其他某种疾病，导致那些神经元过度活跃？
- 是的，这确实非常重要，因为尽管很多人都有焦虑，但绝大多数人的焦虑并非由大脑癫痫发作引起。我认为这次诊断的关键之一在于她出现这些恐慌发作的时刻 并非由任何事物触发。它们会毫无征兆地自发产生。而这正是癫痫发作 有时可能出现的情况。它们会凭空而来。我们尚未完全理解 是什么可能诱发它们，但这些诱因并非通常会引起焦虑的事物。这是某种突然发生的情况。既然你提到了这一点，这是无法通过核磁共振成像观察到的。 我们无法通过核磁共振成像 观察她大脑的结构，从而判断她患有癫痫。我们能够实际证实此事的唯一方法是将电极置入她的大脑，并证明她所经历的这些发作定位于一个称为杏仁核的区域，它是颞叶的内侧部分，位于此处。并将我们观察到的电极上的电活动与她的症状联系起来，最终她需要进行一种特殊的手术 ——在保持清醒的状态下安全地切除病灶。
- 说到癫痫，很多人自身患有癫痫或认识癫痫患者。目前的抗癫痫药物令人满意吗？比如像丙戊酸钠这类药物，通过调节大脑的兴奋与抑制功能来起作用。我想知道，是否存在疗效理想的抗癫痫药？ 众所周知，许多其他疾病的药物效果并不理想。治疗癫痫需要神经外科手术的频率有多高？还是说多数情况下仅靠药物就能控制病情？
- 这个问题很好。事实上，很多癫痫患者的发作很大程度上依赖于他们的药物。但大约有三分之一 患有癫痫的人， 我们将其定义为任何 经历过三次或以上癫痫发作的人，其中，大约有三分之一实际上无法通过我们现今拥有的所有现代药物 得到控制。而一些数据表明，如果你已经尝试过两到三种药物，具体是哪一种抗癫痫药物实际上并不一定重要，但有数据显示，如果你只尝试过两到三种药物， 那么第四种、第五种、第六种及之后的药物也不太可能帮助控制病情。所以不幸的是，我们面临的情况是，许多药物对一部分人效果很好，但对另一部分人却无法控制病情，而这部分病情源于大脑的特定区域。不过幸运的是，对于这部分人，还有另一部分癫痫患者可以通过手术获益这种手术要么切除 大脑的特定区域 如今我们更多使用刺激器通过植入电刺激装置作用于大脑相应区域 来帮助减少癫痫发作- 您刚才说三分之一的癫痫患者可能需要神经外科手术？
- 我的意思是这部分患者即使使用所有药物癫痫发作仍持续不受控制而其中又将有部分人群可能通过手术获得改善 实际比例可能不到三分之一 只是其中的一个子集这说明癫痫病症确实存在难以根治的情况对于发作源位于单一大脑区域或局限部位的患者 手术效果可能非常显著若病灶涉及多个脑区则另当别论或者如果它源自整个大脑，那么我们就必须考虑 其他方法来控制它。幸运的是，如今， 实际上还有其他方法。现在对我们来说，手术 并不仅仅意味着切除 部分大脑。我们现在一半的工作是使用刺激器来调节大脑的状态，这有助于减少癫痫发作。
- 我以前听说过 生酮饮食最初是为了治疗癫痫 而制定的，特别是针对儿童。这是真的吗？为什么 处于生酮状态且血糖较低时能减少癫痫发作？
- 这是个很好的问题。 说实话，我其实不确定它最初是否是为治疗癫痫而设计的，但我可以肯定地告诉你，对一些人来说，就像某些药物一样，它可能成为改变生活的关键。它能彻底改变大脑的运作方式。虽然这并非适用于所有人，但对某些人群而言，其效果毋庸置疑，且能带来显著的积极影响。我认为其作用原理尚待进一步探索， 比如为何及如何产生这些变化。
- 我听过类似关于生酮饮食的说法针对阿尔茨海默病患者，并非酮症本身与阿尔茨海默病有特殊关联，而是因为阿尔茨海默病改变了神经元代谢能量的方式，转换到替代性能源后有时能让患者感觉好转，所以现在不少人正在尝试这种方法。但这并不意味着血糖或碳水化合物 会导致阿尔茨海默病。人们常常产生误解，认为某事物能缓解症状就等于它是致病根源。并不意味着相反的情况就是伤害他人。所以我觉得这非常有趣。以后我会再向你了解生酮饮食与癫痫治疗的最新进展。但你提到在某些情况下，它确实能有所帮助。这一观察结果是否 同时适用于儿童和成人呢？因为我原本以为，用于癫痫的生酮饮食疗法最初是针对儿童癫痫的。
- 是的，你说得对。所以该方法确实主要聚焦于儿童癫痫患者，但它无疑是种安全的尝试方案，因此很多成年人也会尝试采用。
- 真有意思。现在请稍事休息， 感谢我们的赞助商之一——Athletic Greens。Athletic Greens现更名为AG1，这是一款维生素矿物质益生菌饮品，能够满足您所有基础营养需求。我从2012年就开始服用Athletic Greens，所以很高兴他们能赞助这个播客节目。我最初开始服用Athletic Greens的原因，以及我至今仍坚持服用它的原因——每天一到两次，通常是两次——在于它能提供我维持肠道健康 所需的益生菌。我们的肠道至关重要。其中栖息的肠道微生物群会与大脑、免疫系统，以及我们身体几乎所有的生物系统进行交流，深刻影响着我们当下及长远的健康状态。而Athletic Greens中的这些益生菌正是维持微生物健康的最佳关键。此外，Athletic Greens还含有多种适应原、维生素和矿物质， 确保我获得全面的基础营养支持，而且它的口感也很棒。如果你想尝试Athletic Greens，你可以访问athleticgreens.com/huberman，他们将赠送你 五份免费旅行装这让你能非常方便地 冲调Athletic Greens无论你在旅途中、在车里、在飞机上，等等。他们还会赠送你 一整年用量的维生素D3+K2。再次提醒，请访问athleticgreens.com/huberman 以获取五份免费旅行装以及全年用量的维生素D3+K2。我出于另一个原因对癫痫症感到好奇。我曾学到癫痫是大脑中兴奋与抑制功能的失衡。所以你会想到这些电风暴导致人们出现大发作，你知道，就是身体抖动和类似抽搐的症状。但多年前，我读过一本书，一本非常精彩的书， 丹尼斯·奥弗比所著的《恋爱中的爱因斯坦》。这本书讲述了爱因斯坦， 我猜主要是他的个人生活。认识他的人声称他有时走着走着，会突然毫无征兆地停下脚步，眼神放空地凝视着某处，持续时间从一分钟到三五分钟不等，因此有人推测他患有失神发作。什么是失神发作？我之所以这样问，是因为我偶尔也会在走路时， 因为思考某些事情而停下脚步。但在那段时间里，我的大脑其实仍在思考，只是我意识到，如果从旁观者的角度看，我可能看起来就像是在发呆。究竟什么是失神发作？因为它的症状描述与例如大发作性惊厥有着极其显著的差异。
- 确实，正如我之前提到的，根据癫痫活动在大脑中的扩散方式或实际传播路径的不同， 如果它停留在某个特定区域并且没有扩散至整个大脑，其临床表现可能 截然不同。症状呈现方式会非常多样。因此失神发作只是癫痫发作的其中一个类别，这类发作主要表现为 意识丧失，具体来说是指患者无法完全感知周围环境的变化，明白吗？就像暂时从意识层面 被"离线"处理，但患者可能仍保持站立姿势，对于未留意的旁观者而言，甚至可能察觉不到异常。
- 癫痫还有哪些其他类型？
- 嗯，我认为其他典型类型包括颞叶癫痫。这类发作源自内侧脑区结构，例如杏仁核和海马体。通常，当人们发作源于此处的癫痫时， 他们可能会尝到某种非常不寻常的味道，比如金属味，或者闻到某种气味，像是烤焦面包的味道，诸如此类。有些患有颞叶癫痫的人，会出现既视感。他们会体验到那种似曾相识的感觉，但这只是癫痫发作的前兆。这恰恰凸显出，当癫痫发作源于这些区域时， 有时会劫持大脑该部分本来的功能。例如，杏仁核和海马体对学习和记忆至关重要。因此，当这些部位发生癫痫时，引发既视感，或引发焦虑感，也就不足为奇了。而紧邻它们的区域，例如，这些区域对于处理嗅觉信息至关重要。因此这些区域彼此紧邻 从而可能引发这类复杂的症状组合，比如奇怪的味觉、闻到烤面包的气味、以及似曾相识的感觉，这正是颞叶癫痫的典型表现，因为大脑中处理这些功能的区域彼此位置非常接近。
- 有人告诉我出现过夜间癫痫发作，我有时会从睡眠中醒来感觉自己仿佛经历了抽搐，后脑勺有种嗡嗡作响的感觉。 大学时期我遇到过两三次这种情况。有次醒来发现女友非常惊慌，她说："你刚才癫痫发作了。"我在睡梦中出现了全身性抽搐。这种情况正常吗？是否存在夜间癫痫发作这种病症？它们反映了什么？最终这些情况停止了，我无法将它们 与任何生活事件联系起来。我当时没有进行任何格斗类运动 或类似的活动，饮酒也不多，那从来不是我的风格。夜间发作是怎么回事？
- [埃迪] 哦，这个嘛——- 我需要做脑部手术吗？[安德鲁笑了] [埃迪笑了]
- 夜间发作 只是另一种形式。就像之前说的，癫痫和发作可以有很多不同的形式 不仅仅是大脑中的位置不同，也包括它们发生的时间。有些人出于某种原因，发作时间与昼夜节律高度相关。实际上并不只是在夜间发生，而是在夜间的特定时段当人们处于睡眠的某个阶段大脑处于特定状态时它容易发生癫痫发作，所以这基本上 只是其中一种形式。 再次强调，这不仅关乎 信号来自何处，还关乎信号发生的时机 及其时间点如何与身体内发生的 其他活动协调。
- 真有趣。不过后来这种情况逐渐停止了，所以我也就不再担心了。从那以后我再没发作过癫痫。回到言语和语言的话题，当我刚开始接触神经科学时，我了解到大脑中 存在特定区域 负责言语产生，还有另一个区域 负责言语理解。这背后的原理是什么？我们现在是否仍然认为存在布洛卡区和韦尼克区？这些应该是 神经学家或神经外科医生的名字，他们发现了这些不同的大脑功能区。或许您可以为我们介绍一下。关于教科书上描述的那种 大脑如何组织言语和语言功能的经典理论，或许可以与我们分享一些促成这种理解的脑损伤研究案例，接着我很想了解您的实验室正在探索的关于大脑功能实际组织方式的发现，因为根据过去一年左右我们之间的多次讨论，坦白说，似乎教科书中的许多现有认知 可能存在谬误。
- 这个问题提得非常好，因为它恰恰是我们研究的核心所在，也体现了实验室基础研究与临床患者观察的交叉融合。早在医学培训初期，最吸引我的课题之一就是——正是在进行这些脑部测绘的过程中或是在导师指导下观察时 或是治疗那些患有脑肿瘤的病人时当肿瘤位于大脑特定区域我常常发现患者的临床表现与医学院所教授的知识并不吻合有些人可能会认为这或许只是特例但当你反复见证这种现象若你恰好对这个问题产生兴趣这便构成了严峻的挑战不仅冲击着你已掌握的知识体系 更颠覆了你对大脑运作机制的认知正是这个矛盾点让我深深入迷决心要解开这个谜题因为此前我们讨论过大脑创造词语与句子的非凡能力而这正是我将思想转化为语言的过程从我的脑海传递到你的脑海。这很不可思议，对吧？这是沟通的基础， 两个个体之间 高信息量的交流这确实是人类独有的能力。所以在历史上，关于其运作机制一直存在很大争议从神经科学诞生的第一天起便是如此。很久以前，人们认为 头骨上的隆起对应着心智的不同官能。例如，如果你这里有个隆起，可能对应着智力或者那边的另一个，对应视觉 诸如此类。这就是我们现在所说的颅相学，而这某种程度上是研究的起点。当然，其中很多内容 已被证伪，但当你看到那些展示人头上不同脑区的小雕像时，那本质上就是人们曾经的理解方式。当时人们思考的是 大脑如何运作，那是在几百年前。现代神经科学的起源， 实际上与语言的发现密切相关。所谓现代神经科学，意味着超越那种将 头骨表面的隆起对应心智官能的观念，转而认识到大脑内部确实存在某些实体结构，且这些结构并不对应头皮或体表可见的特征， 而是大脑自身的特质。如今看来这显而易见，但在当时，这可是学术界的重大争论。而在语言领域，我认为第一个 具有深远影响的发现来自法国神经外科医生皮埃尔·布罗卡的观察。而他观察到的是并非他亲自手术的，而是他曾诊治过的一位病人， 此人丧失了说话能力。特别的是，他们称这位患者为"谭"因为他唯一能发出的音节就是"谭、谭"。大体上，他基本能理解人们询问他的内容，但唯一能从口中说出的只有"谭、谭"这两个字。后来发生的情况是 这位患者去世了，而当时的神经科学研究方式本质上是等待这种情况发生，然后取出大脑进行解剖，观察这位被称为"谭"的病人大脑的哪个部位受到了损伤。布罗卡发现的是所以额叶就是我之前描述的那个区域，你知道的，就在我们前额后面，上面这里，而在额叶的后部， 他声称这里是大脑中负责发音的部位。他确实在法语中使用了类似的说法，即"发音的席位"，意思是大脑的这个部分负责让我们生成词语。大约50年后，故事变得更加复杂，这要归功于一位名叫卡尔·韦尼克的德国神经学家。韦尼克所描述的是一系列不同的症状， 他在病人身上观察到了一种不同的现象：人们能够说出词语，但很多词语，从流畅度上来说，听起来像是真实的词，但可能来自另一种语言，例如。我们中有些人称之为， 比如，词语沙拉或行话。他们基本上是在编造词语，但这并非有意为之。这只是词语 脱口而出的方式。 但除此之外，他还观察到这些人也无法理解别人对他们说的话。所以我们在进行对话时，我可能会问你："我是女人吗？"而你可能会点头，你知道，这只是因为你 没有处理这个问题。那么这里有两个观察结果。一是额叶对于清晰发音、组织词语并流畅表达至关重要。 而大脑的另一个部分，被称为左颞叶，就是我耳朵正上方的这个区域，我认为这个区域被认为是对理解能力至关重要的。所以语言的两大功能，说话与理解，就被这样简单定义下来，而这个基本概念在教科书里已经存在了超过200年。
Guest · 埃迪·常博士: 我当年学的确实是这样。
- [埃迪] 真的吗？
- 当然，而且我们现在仍然这样教本科生、 研究生，还有医学院学生。
- 我在医学院学的 也是这套理论。但当我开始照顾病人时，现实情况却复杂得多。事实上，部分理论 从根本上就是错误的。 简而言之，经过对数百名患者的细致观察后，我们现在证实了某些手术，比如在额叶后部进行的手术，很多时候，人们在进行这类手术后说话完全不受影响，因为涉及的是大脑中我们称为中央前回的不同区域。中央前回是大脑中 与运动皮层紧密相连的部分。运动皮层在大脑中负责绘制全身的对应图谱——有对应双脚的区域，也有对应双手的区域。但还有另一部分位于大脑外侧更边缘的位置，对应着嘴唇、下颌和喉部。我们观察到当患者该脑区经历手术或损伤时， 语言功能确实会受到严重影响，这说明语言机制并非单纯依靠声道肌肉运动那么简单。但它在词语的构思与表达方面也至关重要。这就是布洛卡区我认为学界现已认识到不仅基于我们的研究，还有许多其他学者 对此的探索包括中风及其他病例的研究， 表明那种认为布洛卡区是言语产生基础的观点目前从根本上就是错误的，我们必须设法修正教科书以便真正理解这一点从而推动研究持续进展。至于另一个重要区域即我们称为韦尼克区的后颞叶区域，其功能定位我认为长期以来都相当合理。 这是进行手术时必须极度谨慎对待的区域。在这个区域，若出现失误引发中风或者你切除的肿瘤组织过多，超出了安全范围，那么患者就可能受到 非常非常严重的损伤。比如，他们可能会出现 我们称为失语症的状况可能无法理解语言，可能记不起 他们想说的那个词。他们心里明白想表达什么，但就是无法准确回忆起与所想事物对应的那个词语。他们甚至可能说出我之前描述过的 那种语词杂拌或专业术语堆砌的话。比如，他们可能会说 类似"塔米拉奈"这样的词。这不是真实存在的词汇，但听起来却像模像样，对吧？这正是因为大脑的这个区域 不仅负责理解听到的信息，实际上还在语言生成中 扮演着至关重要的角色。在将指令发送到 大脑的不同区域以控制我们说话的过程中。
- 不久前，你和我还有我的好朋友里克·鲁宾进行了一场关于医学与科学的对话，里克提出了一个问题："你认为你在研究生和/或医学院所学到的东西中，有多大比例是正确的？" 而你给出了一个非常有趣的答案。你愿意和我们分享一下吗？
- 我不确定，记不清具体数字了。但我想说特别是关于大脑方面，我认为大约50%是正确的、准确的，并且是有帮助的，但另外50%只是对实际情况的近似和过度简化。我们讨论过的例子， 语言就是其中一个例证。这仅仅是因为有些东西 让学习变得更容易。并且更易于教授，甚至更易于思考，这可能就是为什么我们至今仍沿用现有的教学方式。但我认为随着时间的推移，大脑运作的真实复杂性首先在于，我们仍在努力探索理解它，其次，它确实极为复杂 而且目前的认识仍不完整。
- 这还处于早期阶段。我们稍后会谈到一些技术进步，它们正在帮助纠正该领域曾犯下的一些错误。而且，听着，我无意不敬那些走在我们之前的脑科学探索者，正如未来的人们也会纠正我们，对吧？这就是科学发展的规律。但我从中所听到的是， 有些真理已被人们接受，而大约还有一半的信息仍然处于开放讨论的阶段。甚至可能需要进行全面修订。关于语言以及支撑语言的神经回路我了解到的一点是它具有高度的偏侧化特性，这些结构——布罗卡区和韦尼克区以及大脑中其他负责言语表达与言语理解的结构 主要位于大脑的一侧，但它们在大脑对侧并不存在镜像表征或等效的对应区域。对于那些没有深入研究过大量大脑的人而言——埃迪，你在这方面当然比我经验丰富得多——但我在非人类物种中做过不少研究，也接触过少量人类大脑，几乎每个结构， 几乎每个结构在大脑对侧都有对应结构，所以当我们说海马体时，我们实际上指的是两个海马体，大脑两侧各有一个。但我曾学过，语言功能具有高度偏侧性，也就是说，它只存在于单侧。这就引出了两个问题：第一，这是否属实？如果属实，那么大脑对侧对应的脑区究竟在做什么？ 既然它没有执行与左侧脑区相同的功能？
- 嗯，这其实属于那种大体正确但并非绝对的情况。我的意思是，实际情况非常复杂。对于右利手人群而言，99%的情况下，大脑的语言功能区都位于左侧。
- 那么右侧对应的脑区如果不负责语言，究竟在做什么？
Host · 安德鲁·胡曼: 你知道吗，最奇妙的是当你观察右侧大脑时当你非常仔细地观察它时，无论是在核磁共振成像下还是你实际观察大脑在显微镜下的切片，它们看起来都非常、非常相似。并非完全相同，但确实 看起来极其相似。所有脑回，也就是大脑表面的隆起部分，那些，你知道的，具有 不同轮廓的 以及我们称为脑沟的凹陷，这些基本上看起来都一样。就像，左右两侧存在镜像解剖结构，所以一直不太清楚左侧究竟有何特殊之处能够承载语言功能。但我们确实知道的是，这也是我们在评估中以及手术前判断时经常使用的依据， 如果你惯用右手，那么99%的情况下，语言功能会位于大脑的左侧。我的意思是，当我长大的时候，
Guest · 埃迪·常博士: 是的。
- 一支笔、铅笔或蜡笔被放进了我的手里， 大概是这样，或者我开始使用...我父亲是左撇子，而在他成长的南美洲，他们强迫他迫使自己变成右撇子。他们过去实际上会限制他左手的活动 所以他被迫用右手写字...然后还有勾腕左撇子和勾腕右撇子。我知道这探讨得很深入我们可能不想深入每一个衍生细节，但对于一个天生左撇子的人来说，自然地就开始用左手写字，左撇子是有某种遗传倾向吗？
- 绝对是。毫无疑问。用手习惯并非完全但很大程度上是遗传的。 所以有某种东西将这一切联系在一起，那么，用手习惯，比如说，和什么有关呢？与你大脑中控制语言的部分有关？事实上，控制手部动作的区域与真正负责发声器官的区域位置非常接近。同样位于运动皮层的一部分以及这个被称为中央前回的大脑区域中。现有一些理论认为由于这些区域的邻近性， 它们可能在子宫发育早期就共同发展，相比右侧大脑更具发展优势，正因这种优先发展使功能在此处固化。这是解释该现象的理论之一。对于左利手人群而言，绝大多数人的语言功能仍位于大脑左侧，但比例并非99%，而是接近70%。 因此如果你是左利手，但更可能的情况是 你大脑的语言功能区仍然会位于左侧，不过存在更大比例的可能性——大约20%到30%——语言功能会分布在双侧大脑半球或位于右侧。为了让这个话题更有趣些需要补充的是：当人们左侧大脑中风后，若能幸运地从中风症状中恢复，有时会涉及功能重组——即我们先前讨论过的"神经可塑性"—— 此时中风区域周边的脑区会承担起新的功能角色，这是它们原本不具备的能力。这种情况确实可能发生在左脑，但同样存在右脑半球开始接管语言功能的案例，原本由左脑主导的功能会转移至右脑。因此我经常思考的是关键在于，这种机制很可能存在于大脑两侧， 但我们并非时刻 同时运用它们。事实上，我们可能会强烈地 偏向某一侧。就像我们使用双手的方式 存在极大差异，大脑运作也有类似之处。嗯，正是由于 我们大脑的运作方式才导致双手使用方式的不同。语言机制也是如此，也就是说，承载语言的基质与器官——即语言器官，大脑中处理语言的部分——其内在机制很可能 在左右脑半球中极为相似，右侧大脑也具备处理语言的能力，但在实际日常运用中，大脑会让某一侧半球专门化以实现功能性运用。这是一种理论假设。
- 您能说双语，对吗？
- 是的。
- [安德鲁] 你会说英语和中文？
- 是的。
Host · 安德鲁·胡曼: 对于那些双语者 以及学习两种或更多语言的人，嗯，双语显然是指两种，但从生命早期 就学习这两种语言，或者说是更多语言的人，他们是用相同的大脑区域 来生成那种语言吗？或者也许他们用左脑说英语，用右脑说中文？关于大脑中的双语现象， 我们有什么了解吗？
- 嗯，我想我们对于大脑中的双语现象了解很多。 最终的答案仍在探索中，但部分答案是肯定的，绝对如此，我们使用大脑某些部分的方式非常相似。实际上，我们实验室目前正进行一项研究，就是观察这个现象——研究说一种语言或另一种语言的人，或是双语者，我们正在观察大脑活动模式在听到一种语言与另一种语言时的差异。而真正令人震撼的是， 这两种模式的重合度竟能如此之高。即使听者可能完全不懂正在播放的语言，大脑中处理英语的区域仍在解析这些信号，并可能试图通过英语的认知框架来解读这些信息。简而言之，在双语者的大脑中，存在共享的神经回路，这套共用机制让我们能够处理两种语言，但处理方式并非完全相同。 虽然动用的是同一脑区，但其处理信号的方式却可能存在天壤之别。具体来说，我指的不是瞬时侦测单个声音的差异，但对于那些特定声音序列的记忆那些能产生诸如词语和意义的事物在不同个体间可能存在巨大差异而这些神经元对声音序列极其敏感即便声音本身 在不同语言间可能存在部分重叠- 真奇妙好的，我们已经讨论了大脑区域以及少许关于偏侧化的内容稍后我想回到手势的话题以及一些与情绪相关的方面但现在或许我们可以深入这些大脑区域开始探讨这个问题：那里究竟表征或映射着什么？ 对于可能不熟悉大脑映射、表征和感受野概念的人或许最贴切的类比是视觉系统当我注视你的面容， 我认识你，我辨认出你，大脑中确实存在特定区域专门负责面部识别功能。但之所以我能认知 眼前是你的面容，（对听众说明：此刻我正注视着埃迪的面庞）我之所以能完全确认 这就是你的面容，是因为我们清楚地知道 存在着某些细胞 它们能表征轮廓、区分明暗，所有这些元素共同整合形成我们称为层级结构的系统。它们从基础元素开始构建——简单如微小的点状单元，逐步形成线条、动态特征等，最终融合成连贯的面部表征。当我思考语言时，我想到的是词语与言谈本身。若我坐下来录制长篇播客， 或构思向你提问的语句，我甚至不会过多思考 自己想要说出的词语。我的意思是，总得稍微 考虑一下措辞，这是理所当然的，但我不会去思考 单个音节除非我刻意想要，你知道的， 强调某个部分或者遇到某个特别难发音的词又或者我想改变 说话的节奏等等。那么神经元中究竟表征着什么，这些区域的神经细胞在编码什么？ 它们是在表征元音、辅音吗？像语调变化这类现象又是如何...比如我偶尔会调侃上扬语调，但我觉得存在一种健康、 正常的语调上扬比如当有人在提问时，例如："那是什么？"这就是上扬语调的恰当运用与之相对的是在非疑问句的句尾加上轻扬的尾音，那种情况我们才称之为"上扬语调"。 这与说话者所表达的内容并不相符。那么这些大脑区域里究竟蕴含着什么样的信息，对我来说，这可能是最有趣的问题之一，而且我知道这正好是你的专业领域。
- 当然，我们来深入探讨一下，安德鲁，因为理解大脑如何处理这些具体问题，正是当前最激动人心的研究进展之一。你之前问过我，你知道言语和语言有什么区别吗？ 言语对应的是交流信号。它对应的是我通过移动嘴巴和声道来产生词语的过程，而你将这些作为听觉信号来接收。语言则是一个更广泛的概念。它指的是你从我所说的话中提取出的深层含义，我们称之为语用学。我们称之为语用学。你大概能理解 我说的意思吗？ 语言还有另一个层面， 我们称之为语义。你是否理解这些词语和句子的含义？还有一部分我们称为句法，它指的是词语如何以合乎语法的方式组合起来。所以这些都是语言 非常关键的部分，而口语只是语言的一种形式。还有许多其他形式， 比如手语、阅读。这些都是重要的 语言理解与表达方式。 我们的研究主要聚焦于我们称之为言语的这个领域，重申一下，就是这种音频信号的产生——你们看不见它，但你们的 麦克风正在捕捉它。这些空气中的振动由我的声道产生，并被麦克风拾取，就这次录音而言。同时也会被 你耳朵里的传感器捕捉到。你耳朵里极其微小的振动 正在接收这些信号 并将其转化为 电活动。而耳朵在感知边缘所做的是将所有声音 转换成不同的频率。所以它的主要功能是 接收语音信号或任何其他类型的声音 并将其分解，意思是把那个声音 分离成不同类型的信号。在听觉的情况下， 它所做的是将声音分离成 低频、中频和高频，分辨率非常高。它处理得非常迅速， 并且以一种非常精细的方式进行，以区分所有那些不同的声音。所以如果你观察感知边缘，靠近通往耳朵的神经那里，那些神经纤维，其中一些是调谐到低频的，其中一些被调谐到高频，另一些则调谐至中频，这正是人耳的工作机制。它接收这些语音 并将其分解为不同频率。
- 对于不习惯从所谓"频率空间"角度思考问题的听众们，低音属于较低频率，高音则对应较高频率，特此说明以确保理解一致。因此无论是我的嗓音、你的嗓音，或是环境中的任何声响，都会被分解为这些频率成分。 它们是被分解成非常精细的窄频通道，还是——我想避免专业术语——被归类为相当宽泛的频段？毕竟我们只区分低、中、高频。但是，比如说，我能察觉到是否有物体正在靠近我或是远离我这取决于它扫过的声音是变响[模仿声音靠近] 还是[模仿声音远去]， 对吧，趋近或远离。这很微妙，当然它还会结合我所看到的景象和我自身的运动，但我们对听觉世界的感知究竟能精细到什么程度？
- 哦，精确得超乎寻常。我的意思是，我们利用这些毫秒级的线索，声音到达一只耳朵与另一只耳朵之间的毫秒级差异，比如你的右耳和左耳， 来理解声音来自哪个方向。这些仅仅是毫秒级的差异，而这套机制就是如此精确。但另一方面，它对此进行了大量计算随着信息上传，它做了大量分析。我们的大量研究都聚焦于大脑中被称为皮层的区域。皮层是大脑最外层的部分，我们相信声音正是在这里 被转化为词语和语言。这个过程存在一种转换：在耳朵处，词语被分解并转化为基本的频率通道，随后通过听觉系统上行抵达皮层。在到达皮层之前，显然会发生一些处理，但当信号到达皮层时，特殊的过程便开始了—— 大脑的这个区域会主动搜寻特定声音。具体而言，我指的是人类语言的声音，即不同语言中各异的辅音与元音。我们研究这一问题的方法之一正在研究癫痫患者的情况。在许多这类病例中核磁共振成像看起来完全正常，我们必须在手术中 将电极放置在大脑的特定区域。 颞叶是一个非常常见的部位，因此我们进行了大量研究观察颞叶如何处理语音因为我们在寻找癫痫发作的起点，同时我们也在进行脑功能定位以确定语言和言语功能区，从而保护这些区域。我们既要确定需要切除的区域以治愈患者的癫痫发作，也要找出那些对言语和语言至关重要的区域 以便在手术中予以保护，确保手术既有效又安全。在我们的研究中，这已成为我们知识体系中至关重要的补充部分。关键在于我们拥有电极直接记录人脑表面的信号。目前我们运用的许多技术能够实现毫米级别的记录精度，并以毫秒级时间分辨率 捕捉神经活动。当人们听到词语和句子时，我们观测到非凡的活动模式。观察大脑中这个被称为韦尼克区的部位——位于颞叶的这个区域——当你听到词语或言语时，整个区域都会被激活。这种激活并非如同普通灯泡预热后 均匀发光那样简单，实际观测到的现象要复杂得多——那是一种特定的活动模式。过去十年间，我们致力于探究： 这种模式究竟从何而来？如果我们观察 大脑该区域的每个独立位点， 会看到什么？这些脑区的电活动 正在编码单词的哪些部分？请记住，大脑皮层 通过电活动 来传递信息并进行信息分析，而我们所做的 就是在大脑处理语音时 监听这部分脑区，试图理解每个 独立位点的功能。
- 这些位点在做什么，或者能否举例说明这些位点的具体功能？例如，是否存在 专门处理——甚至可以说专门侦听 辅音或元音的位点，或是处理语调变化 或情感色彩的位点？ 其中究竟包含什么？
- [埃迪] 好的，这个——- 是什么让这些细胞产生放电？
- 对，什么刺激了它们？
声音处理与声道运动
Guest · 埃迪·常博士: 真正能激活它们的是听到语音。具体来说，存在一些 非常集中的脑区，同样，其范围仅在毫米级别或者说，在某种程度上，单个神经元会对辅音产生反应， 有些则对元音有反应， 还有些对辅音的特定 特征有反应。我指的是不同 类别的辅音。有一类辅音我们称之为爆破音。这有点语言学专业术语的味道，但我想通过它说明 一个观点：某些类别的发音， 当你发出它们时，实际上需要你暂时 闭上嘴巴。
- 嗯。这下我要开始 琢磨这个了。所以爆破音，就像“爆破音”这个词本身， 说“爆破音”这个词就需要那样做。
- 没错，这其中的精妙之处在于我们其实对此一无所知。当我们说话时，口腔里究竟发生着什么。我们其实毫无头绪。
- 有些人肯定完全不明白。[安德鲁笑] [埃迪笑]
- 不仅是说有时候你讲的内容，更是指你实际如何运动，你知道的，声道各个部位的动作。 我有种感觉，如果我们真需要理解这个过程，可能永远都学不会说话——因为这太复杂了。这是极其复杂的技艺。有人会说，作为人类物种，我们最复杂的运动行为就是说话。不是那些极致的杂技表演，也不是体育竞技，而是说话本身。
- 尤其是当你观察歌剧演唱者，或是那些即兴说唱歌手时。当然这不仅仅是嘴唇的运动，还有舌头。 你还提到了另外两个结构。你还提到了另外两种结构。咽部和喉部是主要的两个部分。您能给我们讲讲吗？就简单科普一下咽部和喉部在功能上 具体有什么区别？因为我觉得大多数人可能不太了解这个。
Host · 安德鲁·胡曼: 好的，没问题。我先重点说说喉部的功能，简单讲就是，当我们说话时，本质上 是在对呼出的气流进行塑形。所以在气流到达喉部之前，首先要经历呼气过程。我们让肺部充满空气，然后将其排出。这是呼吸的正常环节。而语音和语言真正奇妙之处在于人类进化出了利用这种正常生理机制的能力——加上喉部的作用，喉部在呼气时的功能是将声带闭合起来。 有人称它们为声带。但它们并非真正的带状结构， 实际上是声襞。这是两片能够闭合的 软组织，由肌肉控制其并拢。接下来会发生的是——当气流通过闭合状态下的 声襞时，它们会以极高频率振动，大约在100到200赫兹之间。你的声带振动频率可能在100赫兹左右。平均值——
Guest · 埃迪·常博士: 而你的频率是200赫兹。 [安德鲁笑声]
- 不不，多数男性嗓音 大约在100赫兹，明白吗？女性嗓音平均值则在200赫兹左右。
- 其实你知道的，我的嗓音 从小到大都没变过。
- 是的，一直如此——
Host · 安德鲁·胡曼: 这曾是我童年时期的一个自卑点。各位，我的嗓音从未改变， 始终保持着同样的音质。这个话题我们改日再详谈。
- 但你的嗓音很棒啊。嗯，这声音确实很棒。 你知道的，一副出色的男中音嗓音，但我明白在你的声音里， 这是一种低频嗓音。而男性和女性的声音特质通常存在差异的原因与喉部的大小及其形状有关，明白吗？所以一般来说，男性拥有 更大的发声器官或喉部，当气流通过声带时， 其振动频率、共振频率在男性中约为100赫兹，女性则约为200赫兹。 具体过程是这样的：首先，你吸入一口气，接着当气流呼出时，声带闭合，气流从中穿过。这就产生了我们称之为“发声”的声音，也就是你声音的能量来源。这不仅是你的声音特征，更是你声音的能量本身。它源自喉部，是一种声波。接着，声音的源头就在这里。 随后发生的是那股能量，那声音向上穿过 声道各个部分，比如从咽部进入口腔，也就是你的嘴巴、 舌头和嘴唇所在的位置。这些器官的作用在于它们以特定方式 塑造气流，从而形成辅音和元音。这就是我所说的 塑造呼吸的含义。一切始于这次呼气。你在喉部产生嗓音， 而喉部以上的所有器官 都在移动调整，就像此刻我的嘴 所做的那样，将气流塑造成特定模式，使你能够听辨为词语。
- 真奇妙，这立刻让我联想到更原始或非习得性的发声，比如哭泣或笑声。婴儿天生会哭，婴儿 天生会笑。这类发声是由韦尼克区这样的语言区域产生的吗？ 还是它们拥有自身独特的神经结构？
- 是的，这是个有趣的问题。我们称这些为发声行为。发声基本上是指一个人能够发出声音，比如哭泣或呻吟，那种类型的声音，并且它也涉及空气的呼出。它还涉及喉部层面的某些发声动作，声带会闭合 以产生那种可听见的声音。但事实证明，这些实际上涉及不同的脑区，所以那些在言语和语言区域受损的人通常仍然能够呻吟，仍然能够发声，而这涉及大脑的不同部分，我认为是一个这是一种不同于言语的交流形式，例如。
- 大脑中这些神经回路的结构复杂性以及它们与咽部和喉部的连接， 光是想想就觉得几乎令人难以承受，考虑到它必定是多么的复杂。然而，一些普遍的特征和原理正开始从你的研究以及他人的工作中浮现出来。如果我们思考那项工作，并且考虑，例如，韦尼克区，如果我在韦尼克区的不同位置记录神经元活动，我会发现存在某种系统性的布局吗？ 例如，就你谈到的声音频率而言，我们知道低频在一个结构的一端被表征，而高频在另一端。这确实是事实，至少根据我早先的训练，在耳朵内部，在耳蜗中，冯·贝凯希的早期研究 是利用尸体进行的，对吧？他们实际上是通过研究逝者 才弄明白这一点的，这真是不可思议。这是一段引人入胜的文献， 值得大家去查阅。 而在视觉系统中，我们知道，比如说，视觉位置，即物体所在之处，是被系统性地映射的。换句话说，大脑中彼此相邻的神经元所代表的是现实世界中彼此相邻的视觉空间区域。那么语言的组织结构，在韦尼克区和布洛卡区这样的区域里， 是怎样的呢？例如，我认为元音A、E、I、O、U， 某种程度上是一个连贯的整体，但我是否能发现代表A的神经元 紧挨着代表E的神经元，或者A、E、I、O、U的神经元彼此相邻。元音的表征是否也是按顺序排列的呢？还是说它有点像盐和胡椒那样，是随机分布的呢？
- 这其实是过去十年里我们一直试图解答的 最重要的问题之一。大脑中有一个区域我们称之为初级听觉皮层，而初级听觉皮层 位于颞叶深处。如果你观察大脑的这个部分，会发现其中存在不同声音频率的映射图。所以如果你看向初级听觉皮层的前端，会发现那里对应低频声音，随着你向该皮层的后端移动，频率会从低到中再到高。它的组织方式非常精妙且有序。而事实上这样的映射不止一个。在初级听觉皮层中， 存在着类似这种音调频率映射的镜像结构。那些对言语处理至关重要的区域是站在那一边的。而我们现在认为言语可以直接进入言语皮层无需经过初级听觉皮层，它拥有自己的通路直达大脑处理言语的区域。当我们探究是否存在映射图这个问题时，简短的回答是：是的，存在映射图， 但它并非以我们目前能清晰辨识的普适性结构存在于所有人脑中。它更像一幅盐与胡椒般交织的图谱，标记着言语中的不同特征。此前我们讨论过这些被称为爆破音的声音。当口腔或口腔内的某部位暂时闭合时就会产生爆破音，而当其重新打开时，就形成了那种急促的爆破声。比如你说"爸爸"这个词时， 或是像"球"字里的B音那样，都属于这类情况。那种事情。你会注意到 你的嘴唇实际上是闭合的，然后通过释放气流来产生那种特定的声音，明白吗？这些就是我们称之为 爆破音的声音。比如 ba、da、ga、pa、ta、ka，它们属于某一类辅音我们称之为爆破音。 还有另一类声音在语言学中我们称为擦音。擦音是通过气流从口腔流出时产生的湍流形成的，而我们制造这种湍流的方式是让嘴唇闭合直到几乎完全封闭，或者将舌头贴近牙齿使通道近乎完全封闭但只留下一个狭窄的开口， 这会在气流中产生湍流，我们将其感知为 高频声音。所以这些就是像 sha 和 tha 这样的声音。那些类型的东西。如果你观察频率的话，那些是，它们属于更高的频率，而这些是由特定的动作产生的，通过收紧气流来制造湍流，我们听到的就是“sha”、“sa”、“tha”这类音。
- 所以如果我说那个。
Guest · 埃迪·常博士: [埃迪] 没错。
- 而与之相对的是爆破音，比如我说“explosive”时。
- [埃迪] 对。
- 当然，我在这里是强调发音。嗯，这解释了一些事情，也解开了一个谜团，就是最近我一直着迷于一位在东部的医生科学家的工作，莎娜·斯旺博士，她做了大量关于杀虫剂和食物中所含物质的研究，这些物质正在改变激素水平， 她提到了邻苯二甲酸盐，这个词的拼写是...所以它既包含爆破音又包含“tha”音，是两者的结合，也是最难发音的单词之一。在英语中发音，或许仅次于正确读出“ophthalmology”（眼科学）这个词的难度。[埃迪笑了] [安德鲁笑了]所以它是爆破音和其中一个“tha”类发音的组合， 这大概就是它难读的原因。
- 完全正确。事实上，我们对此有个术语。那叫做辅音丛。所以有时候音节 可能只有一个辅音，但当我们开始将某些音节 按顺序堆叠起来时，并且实际上存在规则 制约着哪些辅音在特定语言中 可以出现在特定的序列里，这就让发音变得更复杂了。而某些语言 比其他语言拥有 多得多的辅音丛。
语言的复杂性与音素库
Host · 安德鲁·胡曼: 没错，比如说，俄语，就有很多辅音丛。英语也有很多辅音丛。还有一些语言 拥有的音素非常、非常少。例如，夏威夷语。夏威夷语的音素库大约包含12到14个不同的音素，即14个不同的辅音和元音。相比之下，英语 则拥有大约40个不同的 辅音和元音。因此，语言的音素库各不相同。它们当然会有重叠，但不同的语言使用 不同的声音元素，将这些元素组合并重新组合以产生不同的 词汇和意义。
- 我们能否说存在一种 最复杂的语言，或者属于最复杂之列的语言？会是俄语吗？
- 它绝对名列前茅。 英语实际上也很复杂。是的，德语也是。
- 关于在成长过程中学习多种语言，我的理解是，如果一个人想要成为双语或三语者，最好在发育期间，理想情况下在12岁之前，同时学习这些语言，如果希望日后说这些语言时没有口音。这样说对吗，还是你想修正一下？
Guest · 埃迪·常博士: 嗯，基本上，越早开始越好，接触越密集、越沉浸其中，并且暴露在该语言环境中的时间越长，这一点确实非常重要。很多人可能早期接触过一门语言，但基本上又失去了它。即使是在所谓的敏感期内接触的，除非持续使用，否则很容易遗忘。另外，我觉得还有一个很有趣的方面， 就是掌握语言也有一些社会性要求。很明显，仅仅通过听录音带里的声音，你能达到的水平是有限的。或者类似这样的东西。真实的人际互动中 有某种额外的东西能激活大脑 对不同语音的敏感度并使我们能够针对特定语言 变得专门化。
- 那么回到映射的内容，回到大脑中的表征是什么， 我现在开始根据这些爆破音和这些"tha"音 形成一个图景。我觉得这如此有趣 且合乎逻辑的地方在于它映射到运动结构以及声音的实际 发音方式，而不一定是 单个词语的意义。当然，它现在 与单个词语的意义是相关的，但我觉得这很有道理：为什么像语言这样复杂的东西， 无论是理解还是生成，都会映射到本质上 具有运动设计特性的东西上。会映射到本质上具有运动设计特征的东西因为正如你所指出的，我必须生成这些声音，也必须听到他人发出的这些声音。然而，阅读与书写是两种不同的活动，书写显然涉及运动机能，阅读则包含眼球运动指令等动作控制。那么阅读和书写在这个框架中处于什么位置？它们是与听觉系统并行存在的—— 用神经科学的术语来说——还是嵌入在相同结构中？它们是否属于同一系列计算过程的一部分？
- 是的，关于第一部分的问题在于我们已经绘制了这张涵盖不同辅音与元音成分的脑区图谱。当我们观察这些成分的分布方式时，在被称为韦尼克区的这个大脑区域中，我们投入了大量时间进行精细解析，真正做到逐毫米级别的剖析。你使用的术语非常贴切。 你用的这个词非常贴切。这是有规律可循的，并非随机。这种选择性体现在每个独立的语音单位上。我想强调的一点是，以英语为例，大约有40个不同的音素。音素即辅音或元音，或独立的语音片段。但你提到的这些发音特征， 例如由口腔特定动作产生的特征性声音，大致可以归纳为约12种不同的特征。这些是舌头、下颚、嘴唇、喉部的特定动作。这类动作约有12种，正如你所说，安德鲁，它们本身没有意义。只是动作而已。 但奇妙之处在于，当你组合这12种动作时——你将它们组合起来并开始按顺序排列。我们人类利用这12个固定特征来生成所有词语。由于我们能够通过仅这12个特征的编码生成近乎无限数量的词汇，我们便拥有了 一种本质上能生成 所有可能意义的机制因为这就是人类的本能——我们创造意义，我正试图将一种思想 传递给另一个个体，这在我看来是非凡的。一个类似的例子是DNA。DNA有四种碱基对，但通过这四种碱基对的特定序列就能生成完整的生命密码。语言也是如此。就像你掌握了这些基本元素， 它们本身并无意义，但当你将它们组合起来时便能衍生出一切可能的意义。关于你的第二点关于阅读与书写的问题， 这确实引人深思。言语和语言能力 是人类本质的一部分。这是我们进化历程的组成部分，它被固化在我们体内，同时，也经由经验塑造而成。而阅读和书写则是人类的发明。 它们是后来附加到大脑结构之上的功能。正因为阅读和书写在人类进化史上出现得相对较晚，这个过程本质上太快了，以至于无法，比如说，催生出全新的大脑区域，或形成某种专门化结构。相反，实际情况是： 当任何行为在我们或任何生物体内变得高度专精时， 我们便能调用某些区域——例如原本负责视觉的区域——将其专门化以适配阅读需求。所以我们每个人的大脑中都有一个区域位于颞叶的后部它与枕叶视觉皮层相连接我们称之为视觉词形区实际上大脑中有一个部分对文字极为敏感无论是印刷体还是手写体都能识别大脑中还有一个部分同样敏感 专门用于识别人脸这类事物这些功能的形成都取决于生存所需的重要能力读写能力是人类创造的发明它们通过神经映射的方式与大脑既有的功能区域相结合关于读写能力最关键的一点在于当我们学习读写时特别是阅读能力的培养它会激活并映射到 我们一直在讨论的那个大脑区域我们一直在讨论的那个。这部分正是处理语音的区域。因此我们中有些人会这样理解，这是两种不同的功能。一种是通过耳朵聆听声音，另一种是阅读行为——此时你实际上是通过眼睛 接收视觉信息再将其输入语言系统。但研究发现， 听觉性言语皮层 才是处理言语功能 最原始、最根本的核心区域，它对言语理解至关重要。而在阅读过程中，信息通过视觉皮层处理后，会尝试将文字信号映射到大脑中负责解析声音的区域，即解析词语的声音结构—— 也就是我们所说的语音体系。那么这为何重要呢？它与我们学习书写的方式 有着深刻关联。 对于一些患有阅读障碍的儿童而言...阅读障碍是一种神经系统的症状在某些情况下，儿童甚至成人会出现阅读困难的问题。而在许多这类案例中，问题根源在于 我们看到的文字与大脑处理声音的方式之间存在某种差异，这种映射关系与阅读能力出色者略有不同。 因此当你阅读时，很多时候你其实正在激活大脑中处理听觉词汇的区域。
- 目前针对阅读障碍的治疗方法是什么？我听说这种障碍源于视觉系统中某些运动处理功能的缺陷。你知道，患者的眼球会跳跃式移动而非平稳地线性阅读，或者如果是中文的话...当然我不想预设 人们总是在阅读英文。人们总是在阅读英语。或者我猜如果是希伯来语的话，他们是从页面的另一侧开始阅读的。对于阅读障碍能采取什么措施呢？现代针对阅读障碍的治疗方法中，是否涉及从语言层面进行改变，而非仅仅局限于所谓的“阅读层面”，考虑到语言和阅读是相互关联的？
- 是的，完全正确。 所以，再次强调，我认为最初，人们可能以为这纯粹是一种视觉抽象问题，或者仅仅是视觉系统的问题，但现在越来越多的人认识到它可能两者兼有，也可能只涉及其中一方面，这取决于具体案例。很明显，许多患有阅读障碍的孩子问题在于语音意识方面的缺陷。所以，你知道，这可能很难被察觉。 因为他们可能理解 你所说的话语，但由于大脑极其擅长 模式识别，有时即使单个语音并不完全清晰， 大脑也能进行补偿，这就可能导致一个人能听清词语却无法真正听辨出他们正在阅读的相同词语。这种情况可能引发的后果是出现一种脱节现象——在他们所见的内容 与他们需要将其作为词语听辨并作为语言处理之间。因此熟练的阅读者通常首先需要这条路径。他们必须将视觉映射到声音才能建立这种基础。但随着时间的推移，阅读 会建立起直接连接通往大脑的语言处理区域。而且我们并不总是 必须将其映射到声音上。要知道，你完全可以 开辟一条并行的路径， 而我们作为读者，实际上 一直在同时运用这两种方式。举个例子，如果遇到一个你从未见过的新单词，有时你会尝试在脑海中 默念它的发音，试图去感受 这个词的读音。尽管你并未真正发出声音，你只是在努力构建这个词可能的发音形态。这正是我们某种程度上依赖最初学习阅读时掌握的方法—— 将文字形象与其对应的发音建立关联。但在其他时候，如果你已是 非常熟练的阅读者，你只需看到文字就能直接理解其含义，无需经过上述中间过程。必须具备的技能。当然我也经常听播客，但我同样坚信，根据我所了解的研究， 阅读实体书籍——我想用Kindle阅读或许也行，但阅读实体书确实有助于提升清晰表达和构建句子的能力，并最终形成完整的段落，这正是我在制作播客单人单集时当我独自录制播客单集时。这些年来我注意到，随着短信的普及，标点符号的使用逐渐弱化， 完整句式的必要性也在降低，如今这种现象甚至蔓延到了电子邮件。人们开始觉得在邮件中使用零散的句子片段是可以接受的。这很可能已经开始影响人们的说话方式也是如此。我不认为这与智力或教育水平有关，但你是否注意到任何证据表明我们的阅读方式、阅读内容， 以及我们是通过纯粹阅读还是主要通过听觉渠道获取信息，是否会改变我们的说话方式？毕竟，韦尼克区和布洛卡区以及其他听觉与言语产生区域是紧密交织的，因此我完全有理由认为，我们所听到的内容以及传递到我们脑中的声音模式也会改变我们的说话方式。
- 是的，这个观点非常有意思。 有一种观点认为存在某种标准的说话方式，比如所谓正确的表达，比如哪些才是得体的，你知道的……比如在学校里， 你经常被告知，"你应该这样说，而不是那样说，" 明白吗？每种语言似乎都有这种规矩。但事实证明，这其实很不自然。语言，尤其是口语， 会随着时间而改变， 它会演变，而且速度可以非常快。比如，我们称之为方言的那些东西，其实就是不同的说话方式，一个人可能只是身处某个环境，就从一种方言转换到另一种，而对有些人来说，这可能就相对固定。有一种观念是，就像在学校里那样，我们被告知存在一种"正确"的方式，但实际上，并非如此。语言的变化和言语的变化 是完全正常的，并且时刻都在发生，而且这种变化可能非常巨大。例如，某些文化和社群，如果处于隔绝状态，就可能发展出全新的语言，比如一整套全新的词汇，以及独立于其他人群的 新表达方式和方言，甚至发展到 外人完全无法理解的程度。所以核心观点是：语音变化是语言演变的组成部分， 而大脑对这类变化 具有高度敏感性。
- 说到学习新语言，我认为人在一生中 都有可能学会新语言，这个理解正确吗？
- [埃迪] 是的。
- 我还听过一些奇闻，比如有人中风后突然无师自通 就能说流利的法语，而中风前 完全不会这门语言。这类传闻是否 存在任何科学依据？ [埃迪轻笑]我个人对此深感怀疑。认为存在一个完整的 语言地图表征存在于某人的大脑中而他们对此完全不知情，随后由于大脑某个区域受损，说那种语言的能力 竟被意外地激活了。这听起来实在太离奇，虽然我不想用"好得不真实"来形容毕竟没人愿意中风， 但这说法确实显得 荒谬到难以置信。
- 嗯，这个说法中的某些方面确实存在不合理之处。就我所知，无论是亲眼所见亲身经历还是文献记载中都未曾出现过这样的真实案例——比如大脑受伤后反而获得了新功能，具体来说，就像突然之间开始说另一种语言。 举个例子，如果你中风后突然会说从未学过的法语。然后你就掌握了它接着突然间你就能开口说话，那种情况，我从未听说过也从未见过。然而，有一种病症 是广为人知的而且我曾见过一例叫做外国口音综合征，这很奇特，因为有些人大脑中负责语言的部分 受到损伤后 听起来就像他们开始说另一种语言了，但实际上他们并非 真的在说那种语言，只是听起来像而已。这又回到了我们之前讨论的关于那些对声道言语控制至关重要的区域，即中央前回的这个区域。已有文献记载患者在那里中风后， 之后他们说话听起来就像在说西班牙语而不是英语。或者听起来他们具备了法语或俄语的语调特征与其原本的母语相比。他们并未掌握其他部分，比如语义和语法等等，但他们吸收了一些音系特点，部分原因在于原有的发音方式无法正常运作。 因此确实存在一种被称为外国口音综合征的现象可能出现在中风后的患者身上。
- 真有意思。我对听觉记忆很好奇。小时候我常在夜晚躺上床后，闭上眼睛回放白天听到的对话或是人们说话的声音。我甚至记得小时候打电话去你家的情形，虽然我完全不会说中文 却必须开口找你，我想说的是，我觉得那是， 埃迪[说中文]。
- 是的。
- 对，然后接电话的人会去找你，接着我会说[说中文]，我相信那意思是谢谢，对吧？顺便一提，这就是我会说的全部中文了，但我永远不会忘记那个。我只是希望，我永远不会忘记它。我想除非我中风了或发生类似情况， 在某个时刻，我才会忘记它而且我也不会知道自己已经忘记了。但说真的，我至今都记得那个。我拼写不出来，我不知道怎么拼，当然用中文不行，即使用音译，我也无法用英文字母做到。声音的记忆储存在哪里？因为在我们的日常和一生中，我们有无数的听觉体验， 正如我们拥有无穷无尽的视觉体验一样。它们储存在何处，其存储结构又是怎样的？我究竟在调用什么——除了那些说出刚才中文内容所必需的运动指令之外？那些指令我不再重复，因为我第一次就设法说对了，至少没有严重错误，所以不想第二次搞砸。 那些信息储存在哪里？又是如何运作的？更重要的是，当我说母语英语时，是否正在从记忆库中提取信息？因为感觉并非如此。我只是在表达想说的内容。我尽力清晰简洁地沟通，虽然简洁方面通常不太擅长。但信息库究竟在哪里？在我电脑的键盘上，有字母键， 还有一些标点符号键和空格键。我到底在调用什么？是在调用那些爆破音吗？但如果是这样，我怎么能如此快速地做到？即使对于说话慢的人，语言输出也显得相对流畅。这在我看来极其令人惊叹——大脑竟能完成这样的运作。它究竟如何实现？
记忆的分布式存储
Host · 安德鲁·胡曼: 毕竟我得先联系上您啊。[笑声]
- 是的，所以35年后我仍感到震撼，您居然还能记得那件事。
- 但也只记得那件事了。
- 没关系，我依然深感佩服。但这显然是对您很重要的事。简而言之，记忆是高度分布式存储的。这有点像您刚才问我的问题——这个问题提得不太妥当，因为你问我具体在哪个部位？其实它并非局限于某个特定区域。 实际上它的分布非常广泛。并不只是某一个具体区域。事实上我相当确定即使我们损伤了 大脑中被称为韦尼克区的部分，你可能依然保留相关记忆。人们可能损伤布洛卡区或是中央前回区域，却仍能唱出《生日快乐歌》，当它融入旋律时 或是像数数这样高度熟练的行为尽管患者已丧失说话能力， 这非常不可思议，对吧？就像你可能会遇到这样的病人，他们无法组织完整句子。当你问“今天感觉如何？”他们甚至发不出一个词。但如果你要求他们数数，他们却能顺畅地数到任意数字。因此有些事物确实已深深烙印在 我们的运动记忆中 并且这种记忆是分布式存储的它并非存在于大脑某个特定区域实际上记忆分布在多个脑区共同承载值得庆幸的是这种分布式结构使得在我进行的这类手术中极少出现切除部分脑组织后患者遗忘长期记忆或丧失长期运动技能的情况 这种现象极为罕见患者最常问我的问题是"手术后我会和原来一样吗？我还会记得我的妻子吗？或者我还能回忆起十岁生日时的那些情景吗？"事实上我从未见过如此严重的失忆症除非是遭遇极其严重的脑损伤这几乎涉及到整个大脑，感谢上帝。 所以大量信息实际上是分布在整个大脑中的。
- 说到存储和言语能力，您正在进行一些惊人的研究并已取得相当不可思议、实至名归的成就，致力于让瘫痪者重获语言能力，实质上是通过脑机接口帮助那些陷入瘫痪状态或无法清晰表达言语的人， 将大脑中负责言语功能的神经活动转化为硬件信号，通过导线等设备，借助人工非生物工具实现瘫痪者的交流能力。我们将提供相关媒体报道的链接。以及原始论文。 但如果您能好心告诉我们这些实验的具体情况，那些被禁锢其中的人们是谁，以及您允许他们进行交流的方式，尤其让我感兴趣的是，您目前正在探索的一些新方向——这已经超越了仅仅让人们能够思考自己想说的话，让文字呈现在屏幕上或通过麦克风传出，而是真正地让这些人与现实世界的互动 变得更加精细和真实。如果大家觉得这听起来有些神秘，我将请埃迪亲自讲述他们如何运用这项技术，而不是由我来赘述细节。
- 好的，谢谢您问起这个。这确实是我们实验室近期一些令人兴奋的研究成果。过去十年间，因此，在过去的十年里，我们一直专注于基础科学研究， 即试图理解大脑如何提取并生成语音和词汇。我们进行了大量工作以探索大脑的这些区域如何控制这些独立要素从而衍生出所有词汇与意义。大约六年前，我们意识到自己已相当清晰地掌握了这套编码机制的工作原理。我们已识别出所有可解码的要素， 例如在癫痫患者接受脑部电极植入手术期间，通过其颅内的电极阵列，我们能够解码英语中所有不同的辅音和元音。这大约是六年前的成果。于是很自然地产生了一个问题：既然我们已理解这套电信号编码，我们能否利用这一点来帮助 瘫痪的患者他们无法将大脑中的信号 传递出来 进行正常说话？这正是在瘫痪人群 所处的困境中。存在一系列病症会导致这种情况，包括诸如脑干中风等疾病。脑干是大脑的一部分，它连接着大脑顶部的大脑皮层，负责我们的思维和大部分运动控制、言语、语言等所有功能，而脑干正是将这些功能与脊髓及神经连接起来的桥梁， 神经再延伸到面部和声道。所以如果脑干发生中风，基本上，你可能在脑海中 有着各种天马行空、富有创意、充满智慧的思绪，却无法将它们转化为言语，也无法通过手部动作将其书写下来。这是一种极为严重的瘫痪形式，被称为脑干中风。还有另一类病症，我们称之为神经退行性疾病， 其神经细胞会逐渐死亡或萎缩，例如肌萎缩侧索硬化症（ALS），这也是一种非常严重的瘫痪形式。在最极端的情况下，患者基本上会丧失所有自主运动能力。
- 那么斯蒂芬·霍金就是一个很好的例子，他患有ALS，也就是卢伽雷氏病，对吗？
脑机接口与BRAVO试验
Guest · 埃迪·常博士: 对，没错。 但他当时并没有比如通过喉部的管子呼吸，因为重症渐冻症患者的膈肌和肺部肌肉基本上也会衰竭。那些部位肌力衰退后， 他们就无法再自主呼吸。所以这也是一种瘫痪形式。因此在我们这个领域，这类情况可以说是最毁灭性的状况。 我并不想比较哪种更糟，比如脑肿瘤和中风哪个更严重， 总之都很可怕。但我们所说的"闭锁综合征"指的就是这种认知功能完全正常，拥有知觉和意识却无法表达，没有自主活动能力，也无法言语。这种状况极具毁灭性因为在心理和社会层面上，你明白的，这使人陷入彻底孤立。 这就是我们所说的闭锁综合征，其破坏力是毁灭性的。我在职业生涯中见证过许多案例，实在令人心碎因为你明知那个人意识清醒地存在着却无法感知，他们也无法交流。因此我们一直在研究辅音与元音对应的 脑电活动模式，本质上，当我们破解了大量个体音素对应的编码后， 研究路径发生了些许转向，至少实验室的部分团队开始聚焦于这个非常具体的问题：对于患有此类瘫痪的人士，我们能否截取他们的神经信号？从大脑，即大脑皮层，当某人试图说出那些词语时，我们能否截取这些信号并通过导线将其从大脑中提取出来，传输到一台计算机上， 由计算机解读这些信号 并将其翻译成文字？大约三年前，我们启动了一项临床试验。这项试验名为BRAVO试验，目前仍在进行中。BRAVO试验的第一位参与者是一位已瘫痪15年的男性。在他大约20岁时，他来到美国，实际上在索诺玛地区工作，后来遭遇了一场车祸。 车祸次日他竟自行走出了医院，看似安然无恙，但隔天却出现了相关并发症——他的脑干发生了严重中风，最终导致了毁灭性的后果。那次中风后，他昏迷了大约一周才苏醒。他处于昏迷状态约一周时间。当他从昏迷中醒来时，发现自己既无法说话，也无法活动四肢。据他后来向我们描述， 那段经历堪称毁灭性打击。当时他真切地渴望死亡。
- 他还能眨眼或做出任何嘴部动作吗？
- 他可以眨眼，嘴部能进行有限活动，但无法发出任何清晰的语音。他的发音完全模糊不清、难以辨识。但他最终挺过了这次重创。很多遭遇同类中风的人都没能幸存下来。 可他活下来了。我也逐渐认识到他是个非凡的人，如同自然伟力般充满乐观精神，即便在这样的身体状况下，依然拥有缔结友谊的强大能力。他实际的交流方式，因为他颈部还保留着些许活动能力，于是他想出了办法，让朋友们在他的棒球帽上固定了一根小棍。由于颈部可以移动， 他就能通过这根棍子 在键盘屏幕上逐个敲出字母，从而组成词语。事实上，这就是他沟通的方式——通过移动颈部控制棒球帽上的小棍，在设备上一个字母一个字母地啄取输入。
- 他用这种方式交流了多少年？
- [埃迪] 大约15年。他有将近15年无法真正说话。
- 天啊。
Host · 安德鲁·胡曼: 是的，这确实是毁灭性的创伤。但你知道吗，这恰恰证明了人类精神的力量，若要说有谁将这种精神具象化，那便是潘乔。那是他的绰号，也是我们试验的 第一位参与者。他拥有那种人类精神，坚持不懈，并且，事实上，你知道，他基本上能在他的社区和朋友中茁壮成长，能够以这种非常缓慢且低效的方式进行交流。 也许正是这种精神的一部分 促使他自愿成为这项试验的第一人。这是一项临床试验，一个实验。是一项研究。这绝不是一种已获批准的治疗方法。这确实是前所未有的事情，我们对此有很多想法，但我们并不确定。你知道，我们已经证明了很多在正常说话的人身上可能是真的，但实际将其应用于瘫痪者时，首先，我们不知道编码是否相同。 其次，这是一个已经15年没有说话的人，无论这些信号实际上是否还存在。因此这是临床试验的一部分。这是由我们医院以及FDA必须共同审批的项目，并经过了极其严格的审查，但基于我们已完成的大量研究工作，我们有理由相信这种方法可能奏效。大约两年半前，我们实施了一场手术，将电极植入 到我们讨论过的大脑区域——这些控制声道功能的区域、控制喉部的区域、以及控制嘴唇、舌头和下颌运动的区域（这些区域在正常说话时会被激活）。这些区域很可能仍具有活性，这正是我们的希望所在，但他始终无法将这些信号传递出来以正常控制口腔活动。他接受了这场手术后， 这是一次脑部手术，我们在其中 植入了电极阵列并将其连接到一个 固定在他头骨上的端口。这个端口实际上 穿过他的头皮，而他已经带着它 生活了三年。这存在感染风险。未来，这些端口 最终必须实现无线化。但我们已经找到一种方法， 能让这个端口长期留存以便我们能够通过它 将他连接到计算机。 所以，他有一个电极阵列被植入在他大脑中负责语言功能的重要区域，它连接到一个端口，然后我们将一根导线连接到那个端口， 它能将那些我们称之为模拟信号的， 嗯，脑电波转换成数字信号。接着，一台计算机接收 来自语言皮层各个位点的这些数字信号。并将这些转化为文字。
- 你能为我们描述一下 潘乔首次通过这个工程设备进行交流的情景吗？对你而言，那是怎样的体验？至少根据他向你传达的感受，那对他又是怎样的经历？因为作为一个基本处于闭锁状态的人，除了这个相对简陋的啄食设备外——尽管我由衷钦佩潘乔强大的适应能力，而他的朋友们为他设计的这个装置也堪称绝妙—— 否则他将完全陷入封闭状态，对吧？但那个瞬间究竟如何？我实在难以想象。
- 那一刻堪称奇迹。那真是不可思议的时刻。看着他试图说出一个实际上难以辨识的词语，却能通过大脑活动并将其转化为屏幕上的文字。这正是我们所做的。我们采集这些脑电波， 通过机器学习或人工智能算法进行处理，该算法能够识别这些 极其细微的模式——这些模式肉眼根本无法察觉——从大脑活动中提取信息 并将其转化为文字。我至今记得第一次见证这场景的时刻。要知道，这个过程并非一蹴而就。我们花费数周时间训练算法，才使其能准确解析信号。但最令人震撼的是观察他的反应。 当提示他说出特定词汇时，比如“外面”这个词，他会专注思考，尝试发声，最终那些文字便显现在屏幕上。而真正令人惊叹的是——你确实能看出来他，那个，对此感到特别开心因为他会开始咯咯笑，你知道的，他的身体会那样抖动他的头也会那样晃动 然后他就开始咯咯笑， 能看到这一幕真的很棒。但后来我也意识到 当他咯咯笑的时候，这有点搞砸了 下一个词的解码过程。[安德鲁笑] [埃迪笑]
- 这是你们后来修复的漏洞吗？
- 不，我们还没修复那个。
- 有意思。
- 我们还没修复它，所以更简单的办法就是 告诉他别笑了。[安德鲁笑] [埃迪笑]
Guest · 埃迪·常博士: 那他说的第一个词是什么？
- 嗯，我记得他最早拼出的句子之一是，你知道的，你能 让我的家人到外面去吗？
- 意思是让他们离开房间？[笑]
- [埃迪] 不，不是。
- [埃迪] 不，不。
- 这么多年 他一直想 摆脱他的家人吗？
神经增强与未来技术
Host · 安德鲁·胡曼: 带他们进来所以这个系统的工作原理是 我们训练这台计算机 识别50个单词我们从一个很小的词汇表开始并且这个词汇表正在不断扩展我认为这只是时间问题这些词汇表 会变得非常非常庞大但我们是从50个单词开始的我们基本上创建了 所有可能的句子那些可以用这50个单词 生成的句子为什么这很重要是因为你可以利用 所有这些可能的句子 来创建一个计算模型 计算机模型包含所有不同的单词组合基于那50个单词 形成不同的句子然后你基本上就可以 做我们所说的自动校正这和我们日常做的事情类似，比如当你发短信的时候。你可能输错了字母，但你的手机其实能识别，你知道，它通过上下文 知道该如何纠正。由于解码并非总是100%准确， 事实上远非如此，所以像自动纠错这样的附加功能就非常有用，这些我们现在发短信时常用的功能会修正并更新内容。因此这是多种技术的结合。是人工智能在翻译那些大脑活动模式，但也结合了我们从语音和语音技术中学到的东西， 你知道，我们把所有技术整合起来，然后突然间， 它就开始工作了。我们当时非常兴奋，因为这是首次有瘫痪人士并且能够创造出词语和句子这些内容刚刚才被解码 来自大脑活动。
- 太不可思议了，而且我 知道你非常谦虚，但我还是要说句让你不好意思的话我一直都知道你注定 要成就一番大事从我们九岁初次成为朋友时起 我就这么觉得。 但当我读到关于你和潘乔 合作研究的新闻报道时以及这项语言能力的释放来自这位闭锁综合征患者，说真的，你知道，这 让我热泪盈眶因为，你知道，这 是件很奇妙的事作为同为神经科学家的我们，对吧，我们探索大脑， 试图寻找机制，我们尝试将这些发现 与他人所得进行比较并从中发现真理与原则， 在此基础上不断构建，但很少有这种情况 那条探索之路最终能带来具有 临床意义的成果在自己有生之年。我的意思是，这就是科学的现实，而且通常这是一个 非常分散的过程。但在这个案例中，看到你沿着这条轨迹前进，解析这些语言和言语区域，并且同时进行临床工作，这真是一件了不起的事情。 说到这个，最近我们经常听到关于Neuralink的消息，那是埃隆·马斯克的公司。一位曾在我实验室短暂工作过的神经外科医生，不过他的知识和成就我无法居功，那就是马特·麦克杜格尔，他是Neuralink的神经外科医生。那里还有其他一些优秀的神经科学家和工程师。我们经常听到关于Neuralink的消息，因为尽管像你和其他实验室所做的那种 脑机接口研究已经进行了很长时间，关于脑机接口所能实现的承诺。例如，在我们讨论的早期阶段，你曾谈到语言如何受限于声波，通常只是少数人之间的交流，或是一人对多人传播——比如通过播客或演讲的形式。但学界已提出一种设想：借助刺激芯片或其他脑机交互设备， 人类或许能同时内化处理50场平行对话，对吧？实现50倍速的交流效率，或是增强记忆系统，在特定时间内记住十倍乃至双倍的信息量。就我对Neuralink研究的理解——虽然认知尚浅且来自外部观察，仅与相关人员有过几次讨论——与那里的一些人进行了一些讨论。 关键在于他们也将首先追求临床目标，例如尝试为帕金森病患者生成流畅的动作，尝试调整运动模式，比如针对亨廷顿舞蹈症患者的情况，诸如此类的应用，然后才会着手进行更具科幻色彩的探索，比如实现50倍速通信或倍增记忆容量这类技术。不过，我也说不准， 或许他们正在同步推进所有这些研究。您对大脑的超级能力有何看法？或者，我甚至不知该如何表述——您知道的，为大脑"增压"，赋予大脑人类历史上从未观测过的功能，对吧？我们已有爱因斯坦、费曼、梅策尼希这样的天才，但说实话，未来会如何发展仍不明确。沿着那条线并排摆放谁， 但确实有一些，比如迈克尔·乔丹等等，但我们从未听说或见过有人能跳到20英尺的高空。或者我们听说过拥有照相式记忆的人，但我不确定我们是否知道历史上有任何人类能在一小时内记住整个国会图书馆或梵蒂冈的所有著作。总之，你明白我的意思。对于通过操控神经回路 来实现超人类或超常生理功能，你有什么看法？我们达到这个水平了吗，或者我们甚至应该考虑这个吗？鉴于神经元仅通过电活动进行交流，而电活动可以在大脑之外被设计，这有可能实现吗？你对此有何见解？你怎么看这件事？而在这里，我们甚至无需特别去思考Neuralink这家公司 它只是众多实验室中的企业与科研人员正在探索这些议题的一个典型案例——这种探索本身 完全合乎情理- 当前确实是个非常 引人入胜的时代相关科学研究已持续数十年我们在你称之为 脑机接口的领域所开展的研究工作也已进行相当长的时间早期大量研究仅致力于恢复 手臂运动等功能 或是让人或猴子控制计算机光标 例如在屏幕上移动这些研究已开展数十年真正的新变化在于 产业界现已参与其中部分成果正走向 商业化应用我们开始见证这个领域跨越纯研究阶段我们讨论的是医疗产品，这些产品设计用于在某些情况下进行外科手术植入。要知道，也有人在进行这类 非侵入性的工作，无需手术。你所询问的具体问题属于我们称之为“增强”的领域。那么，能否制造一种设备从根本上提升人的能力，超越正常水平，比如超级记忆、超越言语的超高速通信，或者我想，超精准的运动能力？我认为这些都是现在需要非常严肃对待的问题， 因为正如你提到的，迄今为止的路径确实主要集中在这些医疗应用上。我个人认为，实际上我们还没有充分思考过这类场景未来会是什么样子。而且我认为我们还没有充分思考这一切所蕴含的全部伦理影响特别是对于增强功能而言。这其中有一部分人类自古以来就在通过各种方式增强自身机能， 咖啡、尼古丁，各式各样的东西，还有各种从医疗用途跨界到消费领域的药物。这种现象无处不在。所以追求增强、提升表现或强化能力确实不是什么新鲜事。真正的问题在于，例如当涉及神经技术时，与其侵入性本质相关。比方说，如果这些技术 需要动手术才能实现某种非医疗用途的功能。同样地，这也不算人们为了美容类手术针对的是外貌， 不一定是认知能力。所以我认为， 只要技术按照现有趋势持续发展，它就会在不远的将来实现，而且很可能不会以特别明显的方式呈现。 我不认为它会表现为能否轻易记住 世间所有知识，而是以更加渐进或许更隐晦的形式演进。其实在诸多方面，我们现在已具备这种能力。比如，你并不需要 在大脑中植入神经接口来获取信息，本质上就能接触 全世界的所有信息。你只需要拥有， 你知道的，一部iPhone。虽然通过脑接口可能更快， 但我绝不会排除这种可能性。但请思考这一点：我们现有的系统已经说话与交流的能力是经过成千上万年演化形成的并由拥有数百万神经元带宽的神经结构所支撑。目前并不存在任何技术无论是人们正在构思的还是已具商业形态的—— 甚至研究实验室中也尚未出现——能接近为这些自然目的演化出的能力。因此我主要想阐述两方面：其一是我们现已涉足此领域这并非全新疆界关于生理与认知增强的话题我们早已超越原始状态。这本质上是人类常态行为的一部分。但我们正进入强化认知的新阶段在这些领域里，我认为技术发展 将成为决定其进展深度的关键制约因素。而我们尚未进行充分的讨论首先，这究竟是不是 我们真正想要的？这对社会有益吗？谁能获得这项技术？所有这些问题都将演变成 现实世界的难题。
- 确实有很多需要考虑的方面。在思考增强技术时还有另一个主题 我一直没来得及询问 但我对此极为好奇那就是面部表情。在探讨面部肌肉组织与语言及情感传达的关系之前我想请您先简要谈谈您正在为潘乔这样的患者推进哪些超越闭锁状态的治疗方案使他们不仅能通过思维在屏幕上打出文字 更能传递丰富多元的信息蕴含于面部 和面部表情之中。而对于像潘乔这样的人来说从不得不，你知道，完全被禁锢到能够在键盘上啄出字母再到仅仅通过思考那些字母就能让它们被拼写出来，这是一系列迈向常态的巨大飞跃。但这仍然与潘乔用嘴说话的方式相去甚远， 我认为，了解一些行动受限的人，那些四肢瘫痪者，你知道，他们在现实世界中挣扎的很多方面有时实际上是一种身高差异因为他们坐着而其他人站着。我们通常不会想到这一点，但总是要仰头与人交流是这个世界中一种非常不同的互动方式。当然，他们适应得相当好。但您能否告诉我们 在将脑机接口与从像潘乔这样闭锁综合征患者身上提取语音信号以及面部表情方面- 当然可以。正如我们之前所述，这方面正在取得进展。原理验证已经完成证明我们可以解码语音。这项技术将持续优化，并且我非常有信心 在未来几年内会以极快的速度改进，达到这样的程度：不仅是小词汇量，而是大词汇量 并以合理的速率，达到真正具有实用价值的水平。我对此非常乐观。我认为现在正是时候开始认真思考关于沟通本质的更广阔愿景。举个例子，我现在 是亲自在这里与你面对面。 我们本可以通过虚拟方式完成这次交流，这其实相当容易实现。我们甚至可以将录制过程完全分开进行，但有些东西——那种能够真实看到 你表情的体验，以及理解其他 沟通形式的能力——所以另一个极其重要的方面是非语言交流，比如你正在做出的表情。你知道吗，比如说，如果我表达不清时你露出困惑的神情， 那对我来说就是一个信号，意味着我需要重新组织语言或用另一种方式解释，或者比如放慢语速。又或者当某个话题让你眼睛发亮时，我就会想继续深入探讨，更详细地展开叙述，针对那个特定的事物进行延伸。所以面部表情实际上 是沟通中至关重要的组成部分。我们说话的方式， 这涉及两个方面。 不仅仅是表达比如你的感受 以及对我话语的理解，还包括看到我的嘴唇在动你的眼睛实际观察到 我的嘴唇在动以及我的下颌以特定方式移动这实际上能让你 更清晰地听到那些声音。所以，既有视觉信息又有声音传入你的大脑这将提高可懂度， 同时也使其更自然。
- 那对所说内容的记忆呢？
Guest · 埃迪·常博士: 或许也有帮助。
面部表情与虚拟形象
Host · 安德鲁·胡曼: 没错，正是如此。我们之所以对此 非常感兴趣不仅仅是因为屏幕上有文字，但本质上是一张完全由计算机生成的如同反映个体言语动作的及其面部表情的数字化身 将成为一种更完整的表达形式现在你可以想象这可能只是有人看着电脑屏幕解读这些信号但我认为按照当前发展趋势在未来几年内我们的社交互动将有更多部分会转移到这种数字虚拟空间中当然大多数人都在思考这对普通消费者意味着什么 但它对残障人士而言同样具有至关重要的影响他们将如何参与其中因此我们正在深入探讨针对潘乔这样的瘫痪者及其他患者我们还能开发哪些其他形式的脑机接口为了帮助提升 他们的沟通能力？因此一方面是在构建 更全面的虚拟形象，你知道，就是那些 能够从根本上解码、识别他们表情的 或是与口唇动作 相关联的技术，在他们实际说话时 来增强这种沟通。
- 那么你是否预见到 在不久的将来，人们不再用文字 发布推文，而是由我的虚拟形象——我输入文字，但我的 虚拟形象会直接说出来，呈现为我的虚拟形象 正在说话的图像，内容恰好是我当时 想要发布的推文。
- 这正是我们正在 努力实现的，是的。所以我认为... 这将会实现， 而且很快就会到来，这方面已经取得了 很多进展。而且，我们始终致力于 丰富这个领域，你知道，就是沟通表达的 方式。使其看起来更自然。我们实际上认为 拥有那种虚拟形象是一种向人们提供反馈的方式 帮助那些通过语音神经假体学习说话的人我们称这种设备为语音神经假体 这将成为 帮助人们最快掌握使用方式的方法并非一定要通过尝试说出词语并在屏幕上显示而是让人们真正具身化体验感觉这是他们自身的一部分或让他们直接操控那些图像或动画- 这种用虚拟形象表达我们原本需书写内容的概念 让我深感着迷在Instagram上我发布 视频时从不使用滤镜但我知道如今关于人们使用滤镜 改变肤色的讨论很多或者灯光效果有所不同，大量使用滤镜处理， 同时配合字幕的运用，最终呈现的效果本质上介于真实口述的原始录像与虚拟形象演绎版本之间。
口吃问题
Guest · 埃迪·常博士: 我的意思是，如果 实际发言内容与字幕呈现差异过于悬殊，效果就会打折扣。但我仔细观察过人们使用字幕的情况，经常会出现一种润色现象——将实际发言内容转化为字幕时会显得更为精炼准确。反之亦然的情况也时常发生，当字幕存在误差时就会产生这种刺眼的不协调感。无论如何，我认为在临床领域 运用虚拟形象让像潘乔这样的人能够拥有一个通过口语交流的具象化身，这个方向很有意义。拥有一个与自己相似的虚拟形象是迷人且确实重要的，我认为虚拟形象 在社会空间中的涌现方式将会非常引人入胜。我收到很多关于口吃的问题。我认为对于有口吃的人来说，口吃本身就会引发焦虑。 口吃与焦虑有关吗？如果有口吃，他们能做什么？口吃是否反映了某种 潜在的神经现象，这种神经现象或许能区分不同类型之间的口吃？有口吃的人可以做些什么，如果他们想缓解口吃？
- 是的，很好的问题。口吃是一种言语无法流畅表达的状况。 所以你的想法都在，语言能力完好。你知道的，记得我们 讨论过语言和言语之间的这种区别。口吃是言语方面的问题，对吗？所以想法、语义、 语法结构其实都完整存在，只是口吃者无法流畅地将词语表达出来。因此这是一种言语障碍，具体而言，这是一种影响发音功能的障碍， 特别体现在控制词语产出时需要声道各部位高度协调运作才能实现流畅言语。口吃作为一种障碍存在先天易感性，也就是说口吃具有特质性——你要么是口吃者，要么不是，对吧？但口吃者也并非时刻都口吃，所以你可能身为口吃者 却只在某些情境下出现口吃现象。而口吃与焦虑之间最核心的关联在于焦虑可以诱发口吃并使其加剧，这确实是事实，但口吃并不必然由焦虑引起。焦虑本质上可能触发或加重口吃，但其本身并非口吃的根源。因此口吃的真正成因至今仍未明确，不过确实与我们先前讨论过的这类大脑功能有关—— 即要产生正常流畅的言语时，我们甚至意识不到口腔和喉部正在进行的活动。我们对此毫无觉察，若强行感知反而无法言语，因为这过程过于复杂精密。这种能力是我们通过进化真正发展而来的本能，对吗？它既是我们与生俱来的程序设定，也是内在习得的能力组成部分， 只需通过环境接触便能自然掌握。因此，口吃本质上是一种协调机制的故障，在某些时刻，这套机制无法真正协调地运作。你可以想象一下，这些控制发声器官的区域如何工作。不妨将说话比作一场交响乐。要想正常发声，不仅需要喉部这一部分， 还需要嘴唇、下颌的配合。它们不能各自为政。必须极其精确地启动，并受到极其精准的控制，才能最终形成词语。而在口吃的情况下，这种协调性就出现了断裂。
- 如果一个人有口吃，是否应在早年神经可塑性仍非常强的阶段进行干预？如果是的话，通常的治疗途径是什么？ 如果是这样，典型的治疗途径是什么？我猜想这通常 不是脑部手术那么复杂。我猜有言语治疗师可以供人们咨询，他们能帮助患者找出 卡壳的具体环节及其与焦虑的关联。
- 对，正是如此。我的意思是，部分原因确实与焦虑有关，但很大程度上其实 需要通过治疗来逐步克服—— 基本上就是思考些技巧 来创造特定条件让话语能够真正 顺畅表达出来。有些口吃类型本质上是 启动表达的问题。光是开始说话本身就非常困难。你想要发出 开头的元音或辅音，但声音就是无法产生。所以很多治疗其实都专注于如何创造能让发声实现的条件。这其中还有另一个层面 让我觉得非常有趣—— 那就是反馈，本质上是我们听到自己说话的声音，例如，每当我吐出一个词时，我也在聆听自己所说的内容，这就是我们所说的听觉反馈。事实证明这非常重要，有时当你改变这种反馈时，实际上可能改变一个人口吃的程度，无论是改善还是恶化。这给了我们一个线索：大脑 并非只专注于发出指令，它可能同时在与负责接收声音的部分进行互动，而口吃发生时，这种连接可能出现了某种断裂。有些口吃者并非时刻都口吃。在那些不口吃的时刻，说明特定瞬间的神经活动发生了某种积极变化。这种极其精密的协调 必须在大脑中发生才能流畅地说出话语。
- 我们之前简单聊过咖啡因以及你为何避免摄入。因为你的工作需要 如此精准与镇静，而且坦白说在我看来，你在进行手术时 仿佛同时运作着多项进程，并非双关语，确实是并行处理，不仅要思考如何操控器械，还要像棋手那样思考 后续的好几步预判可能的情况，进行“如果…就…”式的推演。你还运用哪些其他方法或工具来让自己进入神经外科手术的最佳状态，或是思考科学问题时的理想思维状态？我们总说要一起去跑步，我知道你有跑步习惯，对吗？
- 是的。
- 你是否觉得跑步 是你状态调节中必不可少的一部分？
个人习惯与工作状态
Host · 安德鲁·胡曼: 你跑步时会听音乐或有声书吗，还是跑步时完全脱离科技产品？
- 嗯，音乐能帮助我保持动力，并且分散我对喘不上气这类事情的注意力。对我来说，这也是一个了解世界动态的方式。所以有时我会听，但我确实注意到比如，我的跑步状态 就不那么理想。但在手术室里， 情况就有些不同了。你知道，不同的外科医生 各有偏好。 我属于那种不喜欢任何干扰的类型。我希望周围的人能听清 我说的每一个字，不要有背景噪音。我其实没想过要依赖音乐 或其他东西来让自己进入某种状态。我觉得，仅仅是身处那里本身，并且，你知道，尝试 以它本来的方式对待它——那是一个神圣的时刻，一个人的生命就实实在在地掌握在你的手中， 这本身就足以让我 迅速集中精神，我很喜欢这样。它能让我真正从许多占据我心神的事情中抽离出来，在手术进行的那几个小时里，我## 结尾与感谢事。
结尾与感谢
- 这太棒了。再次，我认为在 脑科学探索者的行列中，神经外科医生，你们这个职业，对我来说，就像是 神经科学领域的宇航员 因为他们真正抵达了人类所能触及的最远边界，他们不断测试、探索，真正站在了从我们这个物种——我们最关心的物种，即人类自身—— 进行发现的最前沿。埃迪，我必须说，从38年前我们初次成为朋友起……
- 差不多那么久。
- 差不多吧。我几乎不愿提起， 所以只透露部分事实： 我和埃迪成为朋友是因为我们都热爱鸟类，我们在学校成立了一个社团而社团只有两名成员，就是埃迪和我。
- 小型社团。
- 确实很小。我们曾有一位荣誉会员，加入这个俱乐部 需要满足特定条件具体内容恕不透露。我们立下了保密誓约， 至今仍恪守着 这份沉默的约定。但今天能与你并肩而坐，对我而言是莫大的激动，不仅因为我们拥有 如此绵长的友谊或是我们重逢的契机恰好贯穿于医学与科学的殿堂，更因我亲眼见证你的事业正代表着探索与应用领域 最前沿的锋芒。潘乔的故事仅是你众多患者中的一例， 他们都从你的工作中 获得了巨大裨益。如今作为科室主任，你与同事们共同奋斗——那些在脊髓研究等领域同样创造着奇迹的人们。因此，我谨代表自己 以及所有在座的听众，衷心感谢您 今天能与我们相聚分享这些宝贵的信息。我们一定会再次邀请您回来因为还有一整串 其他问题 我们没来得及探讨，同时也为您所做的卓越工作， 那确实令人赞叹。
- 安德鲁，非常感谢你。你知道，你刚才的话 让我深感谦卑，我觉得这实在是 一份非凡的荣幸也是难得的殊荣，能与你们 在此相聚重新联系并畅谈 所有这些想法。这或许并非偶然，你知道，我们最终 在相似的领域和兴趣上相遇。我想当我们还是孩子时， 你知道，一切都始于 某些深层的兴趣以及对话题的痴迷钻研，这大概不是巧合。你知道，我们现在对这项工作 抱有如此浓厚的兴趣。我只是觉得自己非常幸运， 能够从事我所做的工作。几乎每一天都充满乐趣，能够去工作， 照顾人们，同时不断学习， 然后完成这个循环，你知道，我们如何将某天学到的知识， 应用到下周来的病人身上？ 这真的很有趣。我们并非无所不知， 甚至远未达到，但探索答案的旅程，确实非同寻常。我的意思是，就像你说的，这就像探索新大陆。在手术室里，当我观察暴露的皮层， 试图理解沿着皮层的这片区域探索是否安全，还是选择另一条路径？ 你知道，哪一条才会是安全的那一条呢？与另一种导致瘫痪且无法言语的情况相比？好吧，或许我不该称之为有趣，但这同样至关重要，除了在智力层面极为重要外，它对我们理解大脑运作方式也意义非凡。所以，是的，我感到非常幸运能拥有这样的研究机会。
Guest · 埃迪·常博士: 而我们也庆幸有你作为这项研究的践行者之一，衷心感谢你。
- 谢谢。
- 感谢您今天与我一同参与对埃迪·常博士的访谈。若您想进一步了解他在言语神经科学与生物工程学领域的研究，以及他对癫痫等脑部疾病与障碍的治疗探索，请查阅节目注释中的链接。 我们提供了他实验室网站的相关链接，他的临床网站，以及其他资源也与他重要的研究工作相关。如果你正在学习并且喜欢Huberman Lab播客，请订阅我们的YouTube频道。这是一种极好的零成本 支持我们的方式。此外，请订阅 Huberman Lab播客在Spotify和Apple平台上。在Spotify和Apple上， 您还有机会 给我们留下最高五星的评价。如果您对我们有任何问题或对我们所涵盖的信息有评论，或对未来嘉宾的建议，请将其放在YouTube的 评论区。我们会阅读所有评论。也请查看在本期节目开始时提到的赞助商。这是支持Huberman Lab播客 的最佳方式。今天的内容就到这里， 但在Huberman Lab播客的许多往期节目中，我们都会讨论补充剂。虽然并非人人都需要补充剂，但许多人确实从中获得了巨大益处，比如改善睡眠、提升专注力以及优化激素水平。Huberman Lab播客已与Momentous Supplements建立合作关系。若您想了解Huberman Lab播客与Momentous合作推出的 补充剂产品，可访问livemomentous（拼写为O-U-S），即livemomentous.com/huberman。您将在该页面看到我们在播客中频繁提及的多款补充剂。需要说明的是，该补充剂目录将持续更新。如本期节目开头所述，该高级频道将每月举办“问我任何事”活动， 即深度解答您问题的互动环节，同时提供其他高级专属资源。若您希望订阅此高级频道，可直接访问 hubermanlab.com/premium。需要说明的是，高级频道的所有收益将用于支持《Huberman Lab》常规播客的运营，该免费播客仍将照常于每周一更新，同时收益也将资助多项以人类为对象的研究项目，致力于开发您在《Huberman Lab》播客中听闻的各类提升心理健康、生理健康与表现水平的工具。 再次提醒，订阅请访问 hubermanlab.com/premium。月费10美元，年费100美元。若您尚未订阅我们的免费通讯，我们设有名为“神经网络通讯”的栏目。您可以通过访问hubermanlab.com进行订阅，进入菜单并点击“Newsletter”选项。这些通讯内容包括播客节目摘要以及 《Huberman Lab》播客中提到的工具清单。如果您想查看我们已发布的往期通讯，同样可以访问hubermanlab.com，在菜单中点击“Newsletter”，即可看到多种可供下载的PDF文件。若您希望订阅我们的通讯，我们仅需您提供电子邮箱，且绝不会与任何第三方共享您的邮箱信息，再次强调，这项服务完全免费。 如果您尚未在社交媒体上关注我，我的账号是@hubermanlab，在Twitter、Facebook和Instagram平台均可找到。在这些平台上，我会探讨各类主题和内容，但这通常与信息不同在《赫伯曼实验室》播客中。再次提醒，所有社交媒体频道上的账号都是hubermanlab。再次感谢您今天加入我参与这场关于 言语神经科学的讨论， 以及语言、癫痫等更多话题，与埃迪·常博士一起。一如既往，感谢您 对科学的关注。