对蝙蝠来说,回声是导航信号,不是重复
蝙蝠飞行并发出叫声时,声音碰到物体会反弹回来形成回声。返回的声音就是信息:它告诉蝙蝠距离和周围环境。在一项实验室研究中,经过训练降落在栖木上的蝙蝠在接近时会调整叫声强度,而这种回声强度补偿取决于它们与栖木的距离[1]。换句话说,回声是蝙蝠用来实时微调自己声音的反馈回路的一部分。
引人注目的是噪声环境下发生的情况。播放广播噪声时,蝙蝠的补偿出现延迟,补偿速率也发生变化,同时蝙蝠还会叫得更响——这就是隆巴德效应,即人在嘈杂房间里说话时表现出的同样倾向——并且随着噪声升高,它们还会改变叫声时长和带宽[1]。定量分析表明,蝙蝠依靠的是回声反馈而非发声反馈来做出这些调整[1]。这表明,回声定位动物和非回声定位动物可能通过不同的机制来调节自己的声音[1]。
对自闭症儿童来说,模仿回声是一项能打开语言之门的技能
在针对自闭症儿童的行为研究中,“回声性”指的是重复他人发出的口语。一项对118名接受早期强化行为干预的儿童进行的病历回顾发现,有三种技能可以预测儿童是否会出现回声行为:具备提要求的能力(即提出请求的能力)、发声游戏和动作模仿[2][4]。能够提出请求的儿童同时表现出回声行为的可能性高出3.5倍以上[2][4]。该统计模型解释了回声行为86%的变异,并正确分类了95.8%的案例,这表明这些技能与回声行为密切相关——不过作者指出,功能关系仍需进一步确认[2][4]。
回声模仿似乎也是一种有用的教学工具。在一项针对三名10至12岁、使用iPad语音生成设备的自闭症儿童的研究中,回声提示结合强化物强度操纵提高了所有三名参与者口语请求的频率,其中一名儿童甚至开始在设备可用的情况下也完全使用口语[3]。这是一项小型研究,因此结果只是提示性的,不能推广,但它表明回声提示可以成为通往独立口语的一条路径。
同一个词涵盖两种不同的功能
蝙蝠和儿童做的并不是同一件事。蝙蝠的回声是自己叫声的物理反射,用作导航反馈[1]。儿童的回声是重复他人的话语,用于社交和语言学习[2][3][4]。将两者区分开来很重要:关于蝙蝠声呐的研究发现并不能告诉我们儿童的回声性语言是如何运作的,反之亦然。它们的共同点在于,返回的声音——无论是声呐反射还是重复的词语——都可以成为大脑用来调整下一步行为的信号。
本文引用的文献
回声反馈介导飞行蝙蝠的噪声诱导发声调整
回声定位蝙蝠在补偿噪声时利用回声反馈而非发声反馈来调整叫声,而广播噪声延迟并改变了这种补偿的速率。
理解回声行为:识别声音模仿的预测指标
在118名自闭症儿童中,具备提要求的能力、发声游戏和动作模仿可预测回声行为,其中提要求能力与高出3.5倍以上的回声可能性相关。
强化物强度与回声提示对自闭症谱系障碍个体口语请求的评估
回声提示结合强化物强度操纵提高了三名使用语音生成设备的自闭症儿童的口语请求,其中一名儿童开始完全使用口语。
理解回声行为:识别模仿性口语的预测指标
同一项对118名自闭症儿童的病历回顾将提要求能力、发声游戏和动作模仿确定为回声性言语行为的预测因素,但功能关系仍有待确认。
任务学习驱动回声定位蝙蝠的适应性发声调整
任务学习塑造了回声定位蝙蝠的适应性发声调整,实验使用不同强度的虚拟回声来测试学习如何影响叫声产生。
