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在语音识别研究中，幻听（False Hearing）机制不明。研究人员借助事件相关电位（ERP）技术，开展了两项实验。结果表明语音预测会导致幻听，N400 成分能反映其时间进程。这一成果为理解幻听现象提供了关键依据。
在日常的语言交流场景中，你是否曾有过这样的奇妙经历：明明对方说的是一个词，可你却 “听” 成了另一个，而且还对此深信不疑？这种现象并非个例，它在学术领域被称为 “幻听（False Hearing）”。一直以来，语音识别都是科学家们重点关注的研究方向。通常情况下，当语音信号受到背景噪声等因素干扰时，我们识别单词的能力会大打折扣；但如果这些单词处于具有预测性的语境中，识别效果又会有所提升。这就像是在黑暗中摸索，有了线索就能更快找到方向。
然而，过度依赖语境预测有时会带来意想不到的麻烦 —— 幻听。想象一下，在一场嘈杂的聚会上，朋友对你说 “我今天买了个包（bag）”，但由于周围环境太吵，加上你之前正和朋友讨论 “好坏（good - bad）” 的话题，你可能就会误听成 “我今天买了个坏（bad）的”。这种幻听现象的出现频率可不低，研究发现，在大约 26% 的语音诱饵（phonological lures）试验中，年轻听众会把听到的词误报为语境中可预测的词。
目前，关于幻听产生的确切机制，科学界还存在激烈的争论。一部分研究人员认为，除了预测因素，认知控制（cognitive control）的失败在幻听中起着核心作用，这一观点的主要依据来自不同年龄段幻听发生率的差异，老年人的幻听率明显更高。但另一部分研究人员却持有不同意见，他们觉得幻听的发生仅仅是因为 “理性听众” 在语音信号质量不佳时，更倾向于依赖自上而下的预测。
在这样的背景下，来自美国犹他大学（University of Utah）的研究人员迫切地想要揭开幻听的神秘面纱，弄清楚预测在幻听中究竟何时发挥作用。他们的研究成果发表在了《Brain and Language》杂志上，这一研究成果对于深入理解人类的听觉感知机制有着至关重要的意义。
为了开展这项研究，研究人员主要运用了事件相关电位（ERP）技术。该技术能够实时监测大脑在处理语言信息时的电活动变化，为研究提供了关键的时间进程数据。研究人员招募了 30 名来自犹他大学社区的成年人参与实验，这些参与者都没有神经系统疾病史。
实验 1
研究人员采用了线索 - 目标语义启动范式（cue - target semantic priming paradigm）。在实验过程中，目标单词会在背景噪声中呈现，而之前的语境（语义启动词）则不会受到噪声干扰。实验主要设置了三种类型的目标单词：与语境一致且可预测的单词（congruent and predictable words）、与语境不一致但在语音上与一致单词相似的语音诱饵（phonological lures），以及与语境不一致且在语音上与一致单词无关的单词（incongruent baseline condition）。通过分析 ERP 数据，研究人员重点关注 N400 成分。N400 是 ERP 中的一个重要成分，它在刺激呈现后约 400 毫秒达到峰值，是语义记忆中信息获取和检索的神经标记。结果发现，对于被误听的单词，其 N400 反应与呈现可预测单词时相似；同时，与对那些在语音上与可预测单词没有关联的不一致单词的反应相比，对正确识别的语音诱饵的 N400 反应明显延迟。这表明听众在实验过程中进行了语音预测。
实验 2
在实验 2 中，研究人员旨在重复实验 1 的主要 ERP 发现。鉴于实验 1 中幻听率相对较低，为了更有效地检测到真正的幻听效应，他们对实验进行了调整。最终实验 2 成功地重复了实验 1 的关键结果，进一步验证了实验 1 的结论。
综合两项实验的结果，研究人员得出结论：听众在语音感知过程中参与的语音预测，很可能是导致幻听现象的重要原因。通过对 ERP 数据的分析，尤其是 N400 成分的研究，发现幻听的时间进程更符合 “真正的错误感知（true false perception）” 这一理论，即听众在听到目标单词时，会直接将其感知为预测的单词，而不是实际呈现的单词。这一研究结果意义重大，它首次从时间进程的角度揭示了幻听的神经机制，为后续进一步研究语音感知和认知控制的关系奠定了坚实的基础，也为理解语言处理过程中的错误现象提供了全新的视角，有助于推动相关领域在听觉感知研究方面的进一步发展。未来，或许可以基于这些研究成果，开发出改善语音识别能力、减少幻听现象的方法，为那些在嘈杂环境中难以准确理解语言的人群带来帮助。
