将语音包络的神经追踪作为空间掩蔽释放的指标

root 提交于 周五, 07/03/2026 - 00:47
在嘈杂环境中理解言语在很大程度上依赖于双耳线索,如双耳时间差(interaural time differences, ITDs)和双耳电平差(interaural level differences, ILDs);这些线索支持空间听觉以及对竞争性声源的分离。当这些线索受到损害时,听者在复杂声学环境中会经历显著困难。双耳获益的行为学测量,如双耳掩蔽电平差(binaural masking level differences, BMLDs)、双耳可懂度电平差(binaural intelligibility level differences, BILDs)以及空间释放掩蔽(spatial release from masking, SRM),在正常听力(normal-hearing, NH)听者中已得到充分确立,但它们需要主动的行为反应。基于脑电图(electroencephalography, EEG)的神经言语追踪已成为量化连续言语神经加工的一种有前景的方法,然而其对空间听觉线索的敏感性仍缺乏充分表征。 在本研究中,我们利用基于EEG的神经言语追踪,考察了NH听者中空间释放掩蔽的神经相关机制。19名参与者聆听了在掩蔽噪声背景下呈现的连续荷兰语言语故事,实验设置了两种空间构型:共位(S0N0)和空间分离(S0N90),并覆盖多个信噪比(signal-to-noise ratios, SNRs)。采用语音包络重建和时间响应函数(temporal response function, TRF)分析两种方法,对言语包络的神经追踪进行了量化。空间分离增强了对目标言语包络的神经追踪,尤其是在具有挑战性的SNR条件下,而在这些条件下也观察到了行为学上的SRM。TRF分析进一步揭示了依赖于实验条件的形态学差异,包括晚期皮层成分振幅增加和潜伏期缩短,这与空间去掩蔽效应一致。这些神经差异在低SNR条件下最为显著,而此时空间线索能够提供最大的知觉获益。 综上,这些发现表明,神经言语追踪能够捕捉空间去掩蔽的皮层特征,并且能够紧密反映言语理解在行为学上的改善。在NH听者中确立这些关系,有助于为难以进行行为测试的人群开发用于评估双耳获益的客观神经测量方法。

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摘要

在嘈杂环境中理解语音在很大程度上依赖于双耳线索,例如耳间时间差(ITD)和耳间电平差(ILD);这些线索支持空间听觉以及对竞争性声源的分离。当这些线索受损时,听者在复杂声学环境中会经历显著困难。

双耳获益的行为学测量方法,如双耳掩蔽级差(BMLD)、双耳可懂度级差(BILD)和空间掩蔽释放(SRM),在正常听力(NH)听者中已得到充分确立,但这些方法需要主动的行为反应。利用脑电图(EEG)进行神经语音追踪已成为量化连续语音神经加工的一种有前景的方法,但其对空间听觉线索的敏感性仍缺乏充分表征。

在持有人为作者/资助方,其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。

本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议 公开提供。

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发布于 2026 年 7 月 2 日。

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作为空间掩蔽释放指标的语音包络神经追踪

Juan-Daniel Galeano-Otálvaro , Benjamin Dieudonné , Tom Francart , Jan Wouters

bioRxiv

2026.06.29.734758; doi: https://doi.org/10.64898/2026.06.29.734758

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作为空间掩蔽释放指标的语音包络神经追踪

Juan-Daniel Galeano-Otálvaro , Benjamin Dieudonné , Tom Francart , Jan Wouters

bioRxiv

2026.06.29.734758; doi: https://doi.org/10.64898/2026.06.29.734758


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.29.734758v1?rss=1

🏷️ 神经言语追踪 脑电图 空间释放掩蔽 双耳听觉线索 语音包络 时间响应函数