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发声交流涉及一系列认知过程，这些过程大致可分为三个组成部分：感知交流信号；决定是否以及如何作出回应；以及生成发声运动输出。这些过程必须协调一致地运作，而各组成部分之间的整合与衔接对于实现有效交流至关重要。以往关于发声交流的研究通常聚焦于特定脑区或孤立的认知功能，往往缺乏对宏观尺度、全皮层动态及其在完整交流过程中的作用的整体视角。因此，尽管在人类中与各认知组成部分相关的皮层区域已经得到定位，支撑这些认知过程整合的宏观尺度皮层动态机制仍然未知。基于近期将宏观尺度皮层动态与行为表现联系起来的研究发现，我们假设，类似行进波的跨区域相互作用在整合这三个交流组成部分中发挥作用。为检验这一假设，我们在狨猴与伙伴进行发声互动时，采用硬膜外皮层脑电图（ECoG）记录其全皮层活动。我们发现，在聆听伙伴叫声时，包括顶叶皮层和听觉皮层在内的多个皮层区域出现了θ频段激活。该活动还会根据受试对象是否参与发声互动而进一步受到调制，这可能表征了感觉加工向决策制定和发声运动准备的转化。鉴于这种调制具有广泛分布的特性，我们随后采用一种新的分析方法——弱正交共轭对比分析（WOCCA）——来表征全脑活动模式。该分析表明，皮层活动可以被分解为两种不同的、类似行进波的传播模式，即旋转波和平移波，并且这两种波都能够区分与局部活动结果一致的交流条件。旋转波还通过一种类似触发器的时间模式进一步表征了发声运动准备。此外，在受试对象发声产生之前的瞬间，平移波的幅度与发声产生所诱导的高伽马频段活动抑制相关，尤其是在前额叶皮层和听觉皮层中。由于发声诱导的抑制被认为反映了感觉预测，因此，平移波可能将后续发声产生所必需的特定决策相关信息或声学信息传播至局部皮层区域。这些发现表明，大脑通过宏观尺度的行进波来协调支撑发声交流的序列性认知过程。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.15.725341v1?rss=1
🏷️ 狨猴发声互动 宏观尺度行波 皮层ECoG 感知-决策-发声整合 θ频段活动