多时间尺度下言语与非言语时间信息神经处理的半球偏侧性研究

本研究通过脑磁图(MEG)技术，创新性地探究了theta波段(4–8 Hz)和高gamma波段(>80 Hz)神经振荡活动在言语与非言语时间信息处理中的半球偏侧性特征。研究发现右侧半球通过高gamma活动普遍参与时间精细结构(TFS)的声学处理，而theta活动则特异性支持言语信号的包络信息解码，为AST模型提供了新的神经证据。

　　

人类大脑如何高效处理瞬息万变的言语信号？这个看似简单的日常行为背后，隐藏着精密的神经编码机制。言语信号包含两个关键时间维度：慢变的"时间包络"(envelope，<20 Hz)承载音节节奏信息，而快变的"时间精细结构"(Temporal Fine Structure, TFS，>50 Hz)则传递基频(F₀
)等细节特征。经典的"时间不对称采样"(Asymmetric Sampling in Time, AST)理论认为，左右半球分别偏好处理TFS和包络信息，但近年研究发现高gamma波段(>80 Hz)活动可能颠覆这一认知——它既参与TFS处理，又表现出右半球优势，这种矛盾现象亟待澄清。

来自九州大学的研究团队在《Neuropsychologia》发表的研究中，巧妙设计了包含正向/反向言语(单调语音MS、噪声声码化语音NVS)和非言语刺激(调幅点击声AMC、调幅噪声AMN)的六类声音范式，通过MEG记录20名健康受试者的神经响应。研究采用时频分析和相位锁定值(ITC)量化theta与高gamma活动，结合聚类置换检验评估半球差异。

高gamma-band activity
结果显示所有含TFS的刺激(MS、bMS、AMC)均诱发右半球优势的80 Hz活动(F₀
=80 Hz)，且不受言语/非言语属性影响。特别值得注意的是，噪声声码化处理(消除TFS的NVS)使该活动消失，证实高gamma活动本质上是TFS驱动的声学处理机制。

Theta-band activity
5 Hz theta活动在右半球颞上回表现出言语特异性：正向言语(MS>NVS)诱发更强响应，且反向言语(bMS/bNVS)导致活动减弱。这表明theta活动不仅编码包络信息，还参与语言层级的时序整合。

讨论与结论
该研究首次系统揭示高gamma活动的双重特性：作为TFS的通用编码器呈现右半球优势，与AST模型的左半球假说形成互补；而theta活动则体现语言处理的层级特异性。这种多频段分工合作机制为临床听力障碍、语言发育迟缓等疾病的神经标记开发提供了新思路。研究还创新性地采用单调语音固定F₀
，为高频神经振荡研究建立了标准化范式。作者团队特别指出，未来需探究theta-gamma跨频耦合如何支持言语理解，这将为构建新一代脑机接口提供理论基石。