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抽象是生物体认识世界和感知世界所必须的一项高级的认知功能,即从具体的,复杂的事物中总结内在的规律,从而抽取出一个普遍存在的共性。对于动物来说,这一能力是它们生存的需要,从而可以从复杂多变的环境中抽取规律以保证生存。同时,这一能力对于人类日常的语言交流是非常关键的,因为在日常生活中,我们听到的语音信号具有很大的可变性,如声音的强度,频率和时间特性,并且还经常夹杂着环境噪音。为了保证语音的交流,我们的听觉皮层必须对这种语言信号的可变性作出应变,即听觉皮层不仅需要处理声音信号本身,同时还要处理各种声音信号之间的关系,在复杂变化的语音信息流中获取并且形成有效的抽象的客体概念,比如说话人的识别或者话语的内容。这种语音信号之间的关系即语言中的听觉规则是不变的和抽象的,尽管语音信号本身具有很大的可变性。当前对于这一课题的研究已经取得了很大的进展,如使用fMRI的方法研究语言中听觉信号的规律的提取反映了在注意阶段大脑听觉皮层具有对于语音信号进行抽象的能力。在注意前阶段,对于声音信号中不变的听觉规律的提取的研究主要集中在非语言(non-speech)的背景下,即使用一些纯音(pure tone)作为声音刺激材料,在不同的纯音对(pure tone pair)频率不断改变的情况下,其隐含的频率上升或者下降的规律可以在注意前阶段就被提取出来。尽管这提示我们人类的这一在注意前阶段处理声音频率之间的规律的能力对于语言的感知和音乐的欣赏是非常关键的,而如果直接在复杂变化的语言信号(speech)中抽取声音频率的规律,同时这一频率的规律又直接影响语义(semantics)的理解,这样的研究较之用非语言材料更能直接的反映对于人类语言感知所非常关键的变化声音信号中规律的提取能力。本论文采用汉语声调作为声音材料,通过人工合成上百个汉语元音(a, e, i, u)并且将这些元音赋予声调(一声调,二声调和四声调),在这些声音中,每一个元音都具有3个不用的声音强度,并且都具有3种不同的声调,而每一种声调的基频又是不断变化的,即合成的一声调具有10个不同的基频梯度,合成的二声调和四声调具有3个不同的基频梯度,通过将这些人工合成的上百个汉语元音随即播放而形成一个复杂的语音听觉流,而在这一听觉流中嵌入一个声音基频特征的抽象的规律,即尽管声音的共振峰,声音强度和基频本身都在不断变化,但其中大部分声音都可以感知为一声调(flat tone),在偶尔的情况下,这一规律会被二声调(rising tone)或者四声调(falling tone)的随机出现所打破。本研究的实验结果表明,在复杂语音听觉信息流中隐含的抽象的声调信息的规律可以被母语受试者在注意前阶段抽取出来,即诱发稳定的失匹配负波成分(mismatch negativity),而在实验记录中受试者并不会发现也不会察觉这一规律。本研究反映了语音感知过程中存在的一种感觉智能(sensory intelligence),而这一感觉智能的存在提示了人类在注意前阶段就可以在复杂和不断变化的听觉环境中提取抽象的和有效的听觉规律,并且这一感觉智能的存在可以大大节省人们有限的意识资源。