左撇子音乐家大脑语言处理通路有何独特？

研究人员揭示了音乐训练和左撇子个体大脑处理语言的方式之间存在的联系。

在发表于《神经科学杂志》的一项研究里，发现左撇子音乐家出现非典型语言偏侧化的可能性更大，会将语言处理转移至右半球。

该研究明确了导致这种现象的两种不同途径，表明音乐训练会对与语言功能相关的大脑连接和结构产生影响。

语言偏侧化，也就是语言处理倾向于定位于大脑的一个半球，在大多数右撇子个体中通常是左半球占据主导地位。

尽管历经了几十年的研究，然而对于健康个体中这种情况是如何以及为何发生的，仍然了解甚少。

过去的研究表明，诸如半球间大脑连接之类的因素可能发挥作用，但没有确切的解释。

众所周知，音乐训练能够改变大脑的结构和功能，尤其是在与听觉和运动控制相关的区域。

由于音乐和语言共享诸多认知过程，研究人员推测音乐才能或许能为非典型语言偏侧化背后的机制提供线索。

“左撇子语言的非典型偏侧现象被人们知晓已经超过 150 年了。”尽管有如此长的历史，其原因和后果在很大程度上依然是个谜团。鉴于我们实验室之前在音乐神经科学方面的经验，我们看到了它与这个主题的潜在联系，”研究作者埃斯特万·比利亚尔 - 罗德里格斯（Esteban Villar-Rodríguez）表示，他是海梅一世大学神经心理学和功能性神经影像学研究小组的一名博士后研究员。

为了探究左撇子、音乐才能与语言偏侧化之间的关系，研究人员招募了 112 名左撇子或左右手混合使用者参与者，分为两组：56 名音乐家和 56 名非音乐家。要被当作音乐家，参与者必须接受至少六年的正规音乐培训。

两组在年龄和性别分布上具有可比性，并且都没有神经或精神疾病史。参与者接受了几项神经影像学测试，包括功能性磁共振成像（fMRI）和弥散加权成像（DWI），以检查大脑结构和功能。

参与者执行了两项主要任务：动词生成任务和单词听力任务。动词生成任务要求他们想出与所呈现名词相对应的动词，这是一种评估语言生成的著名方法。单词听力任务包括在研究人员测量大脑活动时听单词和音调。这有助于团队评估大脑处理语言的方式与处理像音调这样的非语言声音的方式相比如何。

利用这些任务，研究人员为每位参与者计算了一个“偏侧性指数”，以量化语言处理更倾向于左侧还是右侧。他们比较了音乐家和非音乐家之间的这些指数，以了解两组之间大脑偏侧化的差异。

研究人员还分析了关键大脑区域的结构连接性，重点关注弓状束（一种连接语言相关区域的白质束）以及胼胝体（连接大脑两个半球的结构）。

该研究揭示了音乐家和非音乐家中导致非典型语言偏侧化的不同途径。在这两组中，非典型偏侧化的特点在于半球间连接性的增加，但潜在机制不同。

在非音乐家中，非典型偏侧化与半球内连接性发育不足有关，特别是在前弓状束。该区域对于连接同一半球内与语言相关的区域起着至关重要的作用，这表明在这些个体中，大脑从半球间到半球内对语言控制的正常转变可能尚未完全发展。

相比之下，音乐家通过胼胝体后部展现出更强的半球间连接性。这表明密集的音乐训练能够造就非典型偏侧化的不同路径，其中胼胝体在半球间信息传递中起着关键作用。

研究人员还发现，参与者接受音乐训练的年限越长，其表现出非典型偏侧化的可能性就越大。有趣的是，专门演奏一种乐器的音乐家尤其容易呈现这种模式。

“有时，我们问题的答案比最初所想象的要复杂得多，”维拉尔 - 罗德里格斯告诉 PsyPost。“从历史上看，神经科学一直致力于为非典型语言偏侧化的原因和后果寻求单一的解释。然而，我们的研究结果揭示了这种现象的两种替代途径——或答案——我们得感谢音乐训练所具有的神经可塑性潜力促成了这一发现。”

进一步的分析表明，具有非典型偏侧化的个体，其在语言和音调处理之间的大脑活动组织也呈现出镜像模式。具体来说，语言产生中的右偏优势与听语音时听觉皮层的右向激活增加相对应，而听音调时则向左偏。这种模式在音乐家和非音乐家中都有观察到。

然而，该研究仅关注左撇子，所以尚不清楚类似机制是否在非典型偏侧化的右撇子中起作用。虽然左撇子更有可能表现出这种大脑组织，但右撇子也可能表现出非典型偏侧化。

“我们的研究结果是基于健康的左撇子样本得出的，”维拉尔 - 罗德里格斯说道。

“因此，我们无法确定我们的这些发现怎样适用于具有非典型偏侧化的右撇子人群（其中约占右撇子的 2 - 4%）。”

维拉尔 - 罗德里格斯解释道：“考虑到非典型语言偏侧化的多种可能途径，或许有助于理解其在某些神经状况中的作用，比如癫痫、自闭症、阅读障碍和精神分裂症。”

该研究——“音乐才能和半球间连接的突出程度决定了非典型语言优势的两种不同途径”，是由埃斯特万·维拉尔 - 罗德里格斯、利东·马林 - 马林、玛丽亚·巴埃纳 - 佩雷斯、克里斯蒂娜·卡诺 - 梅勒、玛丽亚·安东尼娅·帕尔塞特以及塞萨尔·阿维拉撰写的。