注意力、音乐性与熟悉度如何塑造音乐鸡尾酒会中的皮层语音追踪

【字体: 时间:2025年04月27日 来源:Brain and Language 2.1

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  为解决背景音乐对语音感知的干扰机制问题,研究人员通过EEG技术探究了注意力分配、音乐熟悉度及个体音乐性对皮层语音追踪(TRF)的影响。发现陌生音乐增强早期语音表征(P1TRF振幅增大),而熟悉音乐更易分心,且低音乐性者注意力调控能力更弱。该研究为理解复杂声学环境下的听觉认知提供了神经科学依据。

  

在喧嚣的咖啡馆或播放音乐的餐厅里,人们常需从混杂的声音中聚焦目标语音,这一现象被称为“鸡尾酒会问题”(cocktail party problem)。背景音乐作为日常环境的重要组成部分,既能提升情绪也可能干扰语言处理。然而,音乐如何影响大脑对语音的神经编码,以及个体差异(如音乐训练、注意力调控)的作用机制尚不明确。尤其矛盾的是,部分研究发现熟悉音乐能通过预测性降低干扰,另一些研究却显示其因触发记忆而分散注意力。为厘清这一争议,美国的研究团队在《Brain and Language》发表论文,通过生态效度高的实验设计,首次系统揭示了注意力、音乐熟悉度与个体音乐性三者如何动态调制皮层对语音的追踪。

研究采用64导联脑电图(EEG)记录31名健康成人在聆听“语音-音乐混合体”(audiobook+流行音乐)时的神经活动,结合时间响应函数(TRF)分析量化大脑对语音包络的追踪强度。实验设计双因素交叉:音乐熟悉度(熟悉/陌生)×注意力指向(语音/歌词),并依据普罗米修斯音乐能力测验(PROMS)将参与者分为高/低音乐性组。

Participants
样本为21-33岁听力正常人群,通过QuickSIN测试确保基础语音感知能力,PROMS评分与音乐训练年限正相关,证实其有效区分先天音乐能力。

PROMS musicality scores
高PROMS组(评分≥39.33)表现出更强的音乐感知能力,且与训练年限无关,支持音乐性作为独立影响因素。

Discussion
关键发现包括:(1)音乐掩蔽延迟早期TRF成分(P1TRF潜伏期延长至50ms),但陌生音乐下P1TRF振幅更大,提示陌生刺激可能增强早期语音编码;(2)仅低音乐性者在非注意任务中表现N1TRF(100ms)潜伏期延长,反映其注意力分配缺陷;(3)熟悉音乐引发更强干扰,支持其通过自传体记忆占用认知资源的假说。

Conclusion
研究证实:(1)听觉皮层在50ms即受注意与音乐熟悉度调控,支持早期选择性注意模型;(2)音乐性差异可预测复杂听觉场景下的注意力效率,为音乐训练应用于听觉康复提供依据;(3)熟悉音乐的“双刃剑效应”取决于认知资源竞争,解答了既往研究的矛盾结论。该成果不仅深化了对听觉场景分析的神经机制理解,更为优化噪声环境下的语音增强技术(如助听器算法)提供了靶向参数。

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