摘要
说话是我们生活中如此重要的一部分。我们用它与家人、朋友，甚至我们的宠物交流!我们不仅说很多话，而且我们也很擅长说话。健康的说话者每秒可以说2-3个单词，通常每1000个单词才会出现一次错误。为了限制我们犯错误的次数，我们不断地监控自己的言语。虽然说话很容易，但大脑监控自己说话的过程却相当复杂。在这篇文章中，我们概述了选择单词的过程，理解当出现语音错误时会发生什么，以及如果大脑中负责监控语音的部分受损会发生什么。
言语与言语错误
我们每天都在交谈。我们和父母、朋友，甚至我们的宠物交谈!健康、流利的人每秒能说2-3个单词，这些单词是从大脑记忆词库中的数万个单词中挑选出来的，成年人的记忆词库中有超过5万个单词!然而，时不时地，我们的舌头会滑倒，我们会犯语言错误。幸运的是，这种情况每1000个单词才会发生一次。1］．当我们说话时，发现错误并改正的过程比看起来要复杂得多。举个例子，给牛的图片命名。当我们想到奶牛时，我们通常会想到一种生活在农场里产奶的哺乳动物。尽管“牛”这个词出现在脑海中，但它可能不是唯一的词。我们可能会不小心说到“马”这个词。当我们要犯错误时，人类的大脑有一套适当的机制来帮助我们迅速意识到。研究我们如何说话的研究人员称这种类型为控制语音监控．
在我们了解我们是如何准确地监控我们的语言之前，让我们先来分析一下当我们想说话时，大脑中发生了什么。
当我们想说一个像“牛”这样的词时，我们首先需要想到与这个词相关的概念，比如“农场”、“牛奶”和“哺乳动物”。然而，与“牛”相关的概念也可以与其他单词相关联。当我们想到同样的概念时，我们也可能会想到马、猫、山羊或猪(图1)．当我们想说“牛”时，所有其他动物的单词表征和相关概念都在大脑中活跃，这可能会使我们很难选择正确的单词。然后，要大声说出这个单词，我们需要访问声音表示(称为音素)与我们想说的话相对应。每当我们说话时，所有这些都在我们的大脑中迅速发生!
- 图1 -当我们在给图片命名时发现错误时，我们的大脑会发生什么?
- 首先，我们看到图片，想到所有与之相关的概念。与此同时，与这些概念相关的其他词汇也会出现在脑海中。要大声说出这个单词，我们然后选择一个单词表示及其音素。与此同时，我们的大脑在我们说话之前(内部语言监测)和之后(外部语言监测)都在监测我们的言语。在这些步骤中，任何一个都可能发生错误。MFC内部的机制监视错误并解决每个阶段中的冲突。
然而，语音制作并不完美。说话的时候我们都会犯错误，尤其是当我们的大脑中有相互矛盾的信息，不知道哪个单词或哪个声音是正确的时候。我们刚才描述的任何一个步骤都可能出错，导致各种各样的语音错误。例如，如果我们选错了一个与我们想说的意思相关的单词(比如说“horse”而不是“cow”)，我们就会犯一个错误语义错误．相反，如果我们把错误的音素串在一起，说出像“cav”这样的词，我们就写出了一个语音错误．
了解大脑是如何监控语言以防止错误的是很重要的，因为语音监控是说话的重要组成部分!有些人失去了监控他们的语音的能力，研究人员想要了解语音监控有时是如何失效的。通过研究人们说话的方式以及他们所犯错误的类型，研究人员发现了两种途径，可以让我们在说话前后捕捉并纠正错误。这些路径被称为语音监控的内循环和外循环[1］．内循环让我们能够监控我们的话语之前我们说话时，要选择正确的词来说(黄在图1)．外环监听我们的语音后我们已经把单词大声说出来，并且能够听到我们是否犯了错误(橙色在图1)．
我们如何研究大脑中的语音和错误监控?
研究人员已经通过使用大脑成像技术了解了可能支持语音监测和语音生成的大脑区域功能性磁共振成像(fMRI)。功能磁共振成像通过检测与血液流动相关的变化来测量大脑活动。当你使用大脑的某一部分时，流向该区域的血液会增加。当你不使用某个大脑区域时，流向该区域的血液就会减少。利用功能磁共振成像技术，研究人员发现大脑中两个主要区域似乎在支持语音监测方面特别重要。一个是内侧额叶皮层(MFC)，特别是背侧前扣带皮层(dACC)和前补充运动区(前sma;图2一个)．第二个主要区域是后颞上回(pSTG;图2 b)．pSTG在语音监测中的作用是在人们说话时语音被扭曲的任务中发现的[2］．这项研究表明，当你的语言被扭曲时，比如当你在水下听到自己说话时，你的pSTG比你的语言没有扭曲时更活跃，比如当你在水面上听到自己说话时。相比之下，功能磁共振成像研究表明，当我们听到正常的非失真语音的反馈时，当大脑中有很多相互冲突的信息时，dACC和前sma被激活。此外，已知大脑的其他区域对语言产生非常重要，包括左侧前额叶皮层和左侧后颞中回(图2 b)．正如你所看到的，许多大脑区域在语音生成中都很重要!
- 图2 -当我们监测我们的语言时，大脑区域似乎是活跃的。
- (一)大脑内部视图。dACC(黄色)和前sma(粉色)似乎都参与了内部言语监测。(B)大脑的外部视图。pSTG(绿色)似乎与外部语音监控有关。左边的PFC(紫色)和MTG(蓝色)似乎在语言产生中起作用。
然而，尽管功能磁共振成像能很好地告诉我们大脑的哪些部分是活跃的，但它不能准确地告诉我们这些区域是什么时候活跃的。考虑到我们说话的速度，这一点非常重要!为了回答这个问题，研究人员使用了另一种叫做脑电描记法(脑电图)通过在头皮上放置电极来记录大脑中神经细胞的电活动。脑电图显示大脑活动的变化。科学家们发现，在我们开始说话之前，来自MFC的电信号就开始上升。因为它开始了之前我们能听到自己说话，这个信号可能与语音监控的内环有关。因为它是在人们即将犯语音错误时首次被观察到的，研究人员称它为语音错误错误消极(ERN)，但它也出现在正确的讲话之前，只是更小[3.］．你可以看到ERN在里面图3．
- 图3 -(一)研究人员对前额叶皮层受损的患者进行了一项图片命名任务，在正确和不正确的试验中使用脑电图测量ERN。
- x轴以毫秒为单位显示时间，“0”表示语音的开始。y轴表示大脑发出的电信号的大小。这种信号在语音开始之前就开始了，与做出正确反应时相比，这种信号的误差更大。(B)显示头皮MFC上方记录ERN的地形图(图源:[5)。
为什么人们会失去监控自己说话的能力?
就像我们需要吃蔬菜和锻炼来保持强壮和健康一样，我们的大脑也需要大量的氧气和营养物质来运转。血液通过动脉将氧气和营养物质输送到大脑。不幸的是，有时这些动脉会堵塞或破裂，导致一种称为中风的脑组织损伤，这是由于大脑区域缺乏足够的氧气或营养物质。如果这个区域是大脑中对语言很重要的区域，一些人可能会在说话或理解别人对他们说的话方面出现困难。
当人们由于大脑受损而失去理解或表达语言的能力时，它被称为失语症．一些失语症患者可能不再意识到他们正在犯的语言错误。这些人可能会发现恢复他们的语言技能更加困难——研究人员发现，检测语言错误的能力可以预测失语症患者从语言治疗中受益的程度。4］．这告诉我们，为了提高他们的语言能力，失语症患者首先需要知道他们正在犯错误。当我们试图学习新东西时，提高的唯一方法就是练习和发现错误。然而，科学家们还没有完全理解为什么失语症患者会失去监测自己言语的能力。如前所述，某些大脑区域参与语音产生和语音监控。是不是大脑的某些区域在让我们意识到错误方面比其他区域更重要?
在我们的研究中[5，我们要求左、右前额叶皮层有脑损伤的人和没有脑损伤的人在记录他们大脑活动的同时说出照片的名字。我们发现，左前额叶皮层有脑损伤的人比没有脑损伤的人更容易犯错误，语言反应时间也更慢。然而，在MFC中检测到，这些人在犯错时比正确反应时的ERN更大(图3)．这告诉我们，左前额叶皮层可能对语音监控的内循环并不重要，或者至少在我们简单地命名图片时不重要。
从这里往哪里走?
正如你现在所知道的，产生和监控我们的语言需要做很多工作。关于大脑是如何监测语言的，特别是为什么中风后人们会失去监测语言的能力，研究人员仍有很多需要了解的地方。我们实验室目前的研究正在调查失语症患者大脑左颞叶的大脑区域受损时会发生什么，对语言监测能力和ERN的影响。如果失语症患者不再表现出预期的ERN模式，这可能表明他们监测言语的能力受损。正如你所看到的，还有很多东西需要我们去学习和发现。这就是语言研究令人兴奋的地方!
术语表
语音监控：↑大脑监控/控制我们说话的过程——在我们说话之前和之后——来帮助我们防止或识别我们说话中的错误。
音素：↑储存在大脑中的声音表象。音素(声音)串在一起形成整个单词，就像把字母表中的字母串在一起一样!
语义错误：↑通过选择一个与另一个有相似特征的词(例如，说马而不是牛)．
语音错误：↑通过选择一个与另一个相似的声音(例如，说帽子而不是猫)．
功能性磁共振成像：↑一种测量流向大脑的血液变化的脑成像技术。
Electroence-Phalography：↑一种记录大脑神经元电活动的脑成像技术。
错误相关负性(ERN)：↑大脑中的一种电信号，在说话前开始上升，当出现语音错误时比正确反应时更大。
失语症：↑脑损伤引起的语言障碍。目前有八种不同形式的失语症，这取决于受影响的大脑部位。
利益冲突
作者声明，这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的，这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。
致谢
这项工作由NSF CAREER奖#2143805和NIDCD授予sr的1R21DC016985资助。内容仅由作者负责，并不一定代表美国国立卫生研究院的官方观点。
原文
↑Riès, S. K.，谢，K.， Haaland, K. Y.， Dronkers, N. F.， and Knight, R. T. 2013。外侧前额叶皮层在语音监测中的作用。前面。嗡嗡声。>。7:703。doi: 10.3389 / fnhum.2013.00703
参考文献
[1]↑李伟，鲁洛夫斯，梅耶，1999。言语产生中的词汇通达理论。Behav。大脑科学。22:1 - 75。doi: 10.1017 / s0140525x99001776
[２]↑克里斯托费尔斯，i.k，福米萨诺，E，和席勒，n.o. 2007。言语反馈处理的神经相关:使用公开言语的功能磁共振成像研究。嗡嗡声。大脑地图。28:868 - 79。doi: 10.1002 / hbm.20315
[3]↑Riès, S.， Janssen, N.， Dufau, S.， Alario, F. X, and Burle, B. 2011。语音生成过程中的通用监控。j . Cogn。>。23:1419-36。doi: 10.1162 / jocn.2010.21467
[4]↑马歇尔，R. C.，纽伯格，S. I.和菲利普斯，D. S. 1994。失语症患者的言语自我纠正与改善。失语症学8:535-47。
［5］↑Riès, S. K.，谢，K.， Haaland, K. Y.， Dronkers, N. F.， and Knight, R. T. 2013。外侧前额叶皮层在语音监测中的作用。前面。嗡嗡声。>。7:703。doi: 10.3389 / fnhum.2013.00703