言语短时记忆是对言语材料的短时记忆。它不仅受到记忆材料的影响,也会受到个人经验的调制。音节是构成言语的基本单位,包括两个语音成分：音段成分(segmental unit,如元音和辅音)和超音段成分(supra-segmental unit,如声调和重音)。对音段成分的记忆和对超音段成分的记忆是否存在一定的分离及其脑机制尚不清楚。通过操控普通话的音段和超音段成分,本论文分两步对其进行了研究。第一步研究了音乐训练对音段记忆和超音段记忆的影响。作为一种重要的个体经验,音乐训练可以提高个体对言语超音段信息的知觉。我们认为,如果音段和超音段记忆存在分离,则音乐训练可能对音段记忆和超音段记忆具有不同的影响。本研究以受过专业音乐训练的个体(以下称为“音乐家”)和未受过音乐训练的个体(以下称为“非音乐家”)为被试,通过操纵普通话中的音段特征与超音段(声调)特征,设置了语音差异程度不同的三种实验条件(音段变化条件、声调变化条件、音段声调双变化条件),然后分别从听觉和视觉两个感觉通道来测量不同实验条件下两组被试的言语短时记忆广度。结果发现：音乐家的记忆广度只在声调变化条件下才显著大于非音乐家,且听觉实验和视觉实验中都是如此；无论是听觉呈现刺激还是视觉呈现刺激,无论是音乐家还是非音乐家,音段记忆的广度都大于声调记忆。以上结果表明音乐训练能够提高声调语言中的声调记忆能力,但对音段记忆能力影响不大,且该优势不具有听觉通道特异性,这显示汉语普通话中音段记忆与声调记忆存在分离。第二步,我们研究了音段记忆和超音段记忆的脑机制是否出现分离。我们利用fMRI技术,研究了普通大学生被试(未接受过音乐训练)进行音段记忆与声调记忆时的脑机制,分析了编码期、保持期以及提取期的脑激活的异同。结果显示：音段记忆与声调记忆在记忆的不同阶段(编码阶段、保持阶段与提取阶段)脑区激活情况不同,表现为：编码阶段主要集中在颞叶皮层,保持阶段以额叶皮层为主,提取阶段激活了多个额颞顶枕皮层及皮层下结构；在记忆的同一阶段,音段记忆与声调记忆有着相似的激活模式,左右半球都得到了激活,表明左右脑都参与了音段与声调的记忆,但在激活程度上左脑强于右脑,表现出了一定的左脑优势。更进一步,我们发现音段记忆与声调记忆在具体激活脑区及激活强度上有差别,提示音段记忆与对声调记忆的脑机制存在一定的分离。综上所述,本论文研究了音乐训练对普通话中音段记忆与声调记忆的影响,以及音段记忆与声调记忆的脑机制。结果表明,普通话中的音段记忆和声调记忆存在一定的分离,这为探索言语的脑机制提供了新的视角。