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语音的神经追踪是神经科学中已得到充分确立的现象。然而,对于具有固定结构的语音信号,即使句子未被听到,语音包络与神经生理表征之间也会出现显著相关性。我们利用一种结构化的噪声中语音矩阵听力测试(奥尔登堡句子测试,OLSA),系统地量化声学句子相似性与神经追踪之间的关系。在呈现纯净语音有声读物以及六种信噪比下的 OLSA 句子期间,我们同步记录了 21 名听力正常的年轻成人的脑磁图(MEG)和 76 通道脑电图(EEG)数据,其中包括直接布置在耳周的 16 个通道(耳 EEG)。使用有声读物训练的线性解码器重建了 OLSA 句子的包络。我们采用线性混合模型,对已听过(匹配)和未听过(不匹配)、且声学相似度各异的句子的重建准确率进行了比较。对于匹配和不匹配的句子,MEG、EEG 和耳 EEG 均取得了显著的重建准确率。对于不匹配的句子,其重建准确率随其与已听语音数据的声学相似度增加而逐渐提高。句子之间的高度相似性在矩阵测试中尤为突出,可能导致对不匹配刺激产生显著的虚假追踪。这种效应可达到与匹配句子相当的水平,并可能被误认为是真实的神经追踪。不同模态下稳健的神经追踪结果进一步支持了耳 EEG 相较于全头系统的可行性,这一点已得到充分证实。
对矩阵句子相似度渐变对神经包络追踪影响的分析 | bioRxiv
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言语的神经追踪是神经科学中一种已得到充分确立的现象。然而,对于结构固定的言语信号,即便是未曾听过的句子,其言语包络与神经生理表征之间也会出现显著相关性。我们利用一种结构化的噪声中言语矩阵听力测试(奥尔登堡句子测试,OLSA),系统地量化声学句子相似性与神经追踪之间的关系。同步采集的脑磁图(MEG)和76通道脑电图(EEG)数据(其中包括直接布置于耳周的16个通道,即耳周脑电〔ear-EEG〕)被
在 21 名听力正常的年轻成人中,于六种信噪比条件下呈现纯净语音有声读物和 OLSA 句子,并记录了数据。使用有声读物训练的线性解码器重建了 OLSA 句子的包络。采用线性混合模型,对声学相似度各异的已听(匹配)句子和未听(不匹配)句子的重建准确率进行了比较。在 MEG、EEG 和耳部 EEG 数据中,匹配句子和不匹配句子均取得了显著的重建准确率。对于不匹配句子,其重建准确率随着它们与已听语音数据的声学相似度提高而逐渐上升。句子之间的高度相似性在矩阵测试中尤为明显,可能导致对不匹配刺激出现显著的虚假追踪。这种效应可达到与匹配句子相当的水平,并可能被误认为是真正的神经追踪。不同模态下稳健的神经追踪结果进一步支持了既有结论:与全头系统相比,耳部 EEG 具有可行性。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
脚注
https://github.com/tillhabersetzer/neural-tracking-matrix-similarity.git
已声明的资助信息
卡尔·冯·奥西茨基奥尔登堡大学第六学院(医学与健康科学)mHealth 潜力领域研究基金,PB mHealth 2020-13
德国研究联合会,EXC 2177/2——项目编号 390895286
版权
本预印本的版权持有人为作者/资助方,其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本作品依据 CC-BY 4.0 国际许可协议开放。
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发布于 2026 年 9 月 27 日。
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逐渐变化的矩阵句相似度对神经包络跟踪的影响分析
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2026.09.21.752993;
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2026.09.21.752993;
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https://doi.org/10.64898/2026.09.21.752993
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关键词:语音神经追踪 · 声学相似性 · 语音包络重建 · 矩阵句子测试 · 多模态神经记录 · 耳周脑电
原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.21.752993v1?rss=1