目前 ， 已有一些较为成熟的非侵入式技术用于研究大脑处理听觉信息 ， 例如具有较高空间分辨率的近红外光谱NRIS、功能性核磁共振成像fMRI、脑磁图MEG等 ， 以及具有较高时间分辨率的脑电EEG等 。
倪广健举例说 ， 比如近红外光谱通过测量血氧含量表征听觉皮层的代谢状况 ， 就可以有效反映外界刺激下听觉皮层的变化情况 ， 具有噪声低、抗环境干扰性强、成本相对较低、安全便携、易于使用等优点 。
功能性核磁共振成像可探索大脑处理听觉信息的过程 ， 通过核磁共振造影来测量神经元活动所引发的血液动力的改变 ， 实现对特定大脑活动皮层区域进行定位 ， 具有准确定位某些区域或某些疾病发病区域（如癫痫的病灶）的优势 ， 在脑神经科学领域应用相对较为广泛 。
“在静息状态下脑部自发的低频活动的同步化现象广泛存在于听觉系统内 ， 因此功能性核磁共振成像能够提供人类听觉皮层不同功能和解剖区域如何相互作用的更完整的图像 ， 适合用于研究不同脑区之间的功能连接性 。 ”倪广健说 。
另一方面 ， 具有高时间分辨率的脑电技术因为与人工耳蜗的兼容性也使得脑电逐渐展现了临床听觉客观评估研究的能力和潜力 ， 使得大规模探索临床人工耳蜗患者听觉处理模式成为可能 。
然而 ， 上述非侵入式技术在空间分辨率和时间分辨率上往往无法兼具 。 倪广健表示 ， 单独采用某一种非侵入性技术探索听觉信息的处理过程时 ， 会受限于有限的时间—空间分辨率 ， 无法更好地探究局部异质神经元间的映射结果 ， 因此无法具体回答语音表征问题 。 《细胞》杂志发表的新研究通过植入小电极阵列 ， 创新性地突破了这一局限 。
植入电极可绘制听觉区域特征编码图
在此次发表的新研究中 ， 小电极阵列被放置在受研究者的整个听觉皮层中收集神经信号 。 有9名患者参与了实验 。 因为需要切除脑部肿瘤或定位引发癫痫的病灶 ， 这些患者接受了神经外科手术 。 与此同时 ， 他们同意让医生在手术过程中将微电极阵列放置在他们的听觉皮层 ， 收集神经信号 ， 用于分析语言功能和定位癫痫 ， 以及研究听觉皮层如何处理语音信息 。
“小电极阵列收集听觉皮层神经信号的方式 ， 通俗来讲就是通过电极直接捕获皮层表面的神经信号 ， 由于外侧颞上回暴露在外侧颞叶 ， 因此可通过皮层脑电图记录方法获取 。 ”倪广健认为 ， 植入式电极克服了以往采用功能性核磁共振成像技术研究时不能很好探明腹侧沟回等脑沟的问题 。
在这个新研究中 ， 皮层脑电图的高时间分辨率 ， 能够探测赫氏回上的初级听觉皮层到颞上回的层次结构与听语音和音调数据的一致程度 。
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