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为探究母语语音聆听优势的神经基础，研究人员利用脑磁图（MEG）开展研究。结果发现，注意力增强母语语音诱发的负向活动，且不一致语言组合时更明显。该研究为理解语音处理的神经机制提供了新视角。
在日常生活中，我们往往能更轻松地聆听母语语音，即便周围有其他声音干扰，也能相对容易地从嘈杂环境中分辨出母语内容。但一直以来，母语语音聆听优势背后的神经基础却如同神秘的 “黑匣子”，让科学家们难以捉摸。过往研究虽发现语音流的分离受多种因素影响，像频谱重叠、语音相似性等基本听觉场景分析机制，以及语言层面的因素都会对其产生作用，可对于母语语音在神经层面的独特优势，却始终缺乏明确答案。为了揭开这一神秘面纱，来自德国海德堡大学（University of Heidelberg）的研究人员踏上了探索之旅，他们的研究成果发表在《Communications Biology》上。
研究人员主要运用了脑磁图（MEG）技术来记录大脑活动。在实验中，他们邀请了 17 名汉语母语者和 17 名德语母语者参与。刺激材料选用了汉语和德语的文本段落，由一名德汉双语者朗读并录制，这些文本中的主要人物名字都被替换成了 “Jack”。实验设置了不同的语音流组合条件，包括目标语音流和掩蔽语音流语言一致或不一致的情况，并且还设置了启动（priming）条件。
行为学结果
研究人员让参与者在实验中聆听并行呈现 6 秒的两个语音流，目标是在目标语音流中检测 “Jack” 这个词。结果发现，不一致的目标 - 掩蔽语音流组合条件下，参与者的 d’（一种衡量感知灵敏度的指标）普遍更高，这意味着他们能更好地追踪目标语音流。同时，母语目标语音流也具有优势，启动条件则进一步提高了 d’，这表明启动有助于语音流的分离。
单语音流的时间响应函数（TRF）
MEG 数据基于源水平重建的 TRF 进行评估。对于未掩蔽的语音流，研究发现汉语语音刺激诱发的 P1 和 P2 波幅比德语更大，这可能与汉语刺激较低的包络峰值率有关。而且，在 N1 和 P2 时间间隔内，存在刺激语言与听众群体的交互作用，母语刺激在 N1 时间窗口的响应更强，在 P2 时间窗口则较弱。
竞争语音流的时间响应函数
对于竞争语音流的 TRF，研究人员基于未掩蔽语音流的 P1 源来评估。分析发现，注意力对 Nd（负向差异波）有显著影响，不一致的目标 - 掩蔽组合条件下注意力效应更强，母语刺激也会引发更强的注意力效应，即 Nd 波幅更大。
启动的作用
通过比较启动和未启动数据集，研究发现启动会使 150 - 250ms（Nd 时间窗口）的活动总体上更负向。虽然没有观察到预期的启动对注意力的影响，但发现了启动与注意力、目标 - 掩蔽一致性之间的交互作用。
神经编码分析
编码分析用于评估 TRF 对 MEG 信号的预测能力。结果证实了注意力的主效应，但未发现注意力与刺激语言、群体之间的交互作用。不过，分析显示出刺激语言的显著影响，汉语语音刺激的编码更强。进一步对 P1 和 Nd 时间窗口分别分析发现，P2 和 Nd 成分在 Nd 时间窗口存在非线性交互作用，这解释了 TRF 和编码分析结果的差异。
综合来看，该研究明确证实了聚焦母语语音流与听觉皮层中更强的注意力相关活动有关，不仅在两个语音流竞争时如此，在安静环境中呈现单个语音流时也是这样。这一发现为理解语音处理的神经机制提供了关键线索，表明语言特异性线索在听觉皮层的注意力增强中发挥着重要作用。然而，研究也存在一些局限性，比如无法完全排除练习效应的影响，编码分析受 P1 主导，且 P2 和 Nd 的相互作用较为复杂等。但无论如何，这项研究为后续进一步探究语音处理的神经奥秘奠定了坚实基础，让我们朝着揭开大脑语音处理机制的真相又迈进了一步。
