神经振荡揭示语言理解中对个体说话者的概率性适应机制

本研究通过脑电图(EEP)技术，探讨了听者如何基于说话者身份信息动态调整语言理解策略。研究人员设计了两项实验，通过操纵刻板印象不一致陈述的出现频率(低基率vs高基率)，发现听者会通过高β(21-30 Hz)和θ(4-6 Hz)神经振荡分别实现说话者通用性和特异性适应，且θ效应受开放性人格特质调节。该研究首次揭示了社会认知如何通过多时间尺度的神经机制塑造语言处理，为理解语言与社会认知的交互提供了新视角。

　　

在日常生活中，人们常常会根据说话者的身份特征来理解其话语含义。当听到一位成年男性说"我要去做美甲"时，或是孩童声称"喜欢晚上去酒吧"，这种违背社会刻板印象的陈述往往会引发特殊的认知反应。以往研究表明，听者会建立说话者心理模型(speaker model)来指导语言理解，但一个重要问题始终悬而未决：当遇到频繁违背刻板印象的说话者时，大脑如何动态调整这种模型？

香港中文大学语言学及现代语言系和脑与心智研究所的研究人员通过两项巧妙的脑电图实验，首次揭示了这一适应过程的神经机制。研究发表在《Social Cognitive and Affective Neuroscience》上，通过操纵刻板印象不一致陈述的出现概率，发现听者会通过不同频段的神经振荡实现多层次的适应性调整。研究采用时间-频率分析方法，重点关注非锁相(non-phase-locked)的神经振荡活动，通过复杂Morlet小波变换提取2-45Hz的频谱特征，并运用线性混合效应模型(LME)和基于聚类的置换检验(CBPT)进行统计分析。

实验设计

研究采用2(一致性：刻板印象一致vs不一致)×2(不一致基率：低vs高)的因子设计。实验材料包括120个目标句和180个填充句，通过文本转语音技术生成四种人工语音(成年男性、成年女性、男童)。关键双音节词的出现时间经过严格匹配，确保声学特征不会干扰结果。

主要发现

高β振荡反映通用性适应

在220-330ms时间窗口内，高β波段(21-30 Hz)功率变化显示出显著的基率效应：低基率条件下，刻板印象不一致导致高β功率下降；高基率条件下则出现功率上升。这一效应在实验2中依然存在，说明其反映的是对刻板印象违反的通用性适应机制。

θ振荡体现特异性适应

在320-580ms时间窗口，θ波段(4-6 Hz)功率变化同样受基率调节，但仅在实验1中出现。更关键的是，这一效应与听者的开放性人格特质相关：开放性较低的个体倾向于表现出θ功率增加，而开放性较高的个体则表现出功率降低趋势。当基率信息与目标说话者解耦后(实验2)，该效应消失，证明θ振荡负责说话者特异性模型的更新。

技术方法

研究招募60名普通话母语者完成脑电实验，采用128导联EEG系统记录数据。预处理包括0.1-45Hz带通滤波、PCA去眼电、1Hz高通滤波等步骤。通过复杂Morlet小波进行时频分析，功率变化以基线期(-300至-100ms)为参照进行标准化。统计分析采用基于聚类的置换检验识别显著时频簇，再通过线性混合效应模型考察各因素影响。

重要意义

该研究首次分离出语言理解中说话者模型适应的双重机制：高β振荡负责维护或改变对刻板印象违反的整体预期，反映快速的、说话者通用的概率学习；θ振荡则参与构建详细的说话者特异性表征，其动态受个体认知风格调节。这一发现不仅拓展了我们对语言与社会认知交互的理解，也为预测性编码理论(predictive coding)提供了神经振荡层面的证据。研究结果提示，社会偏见可能通过影响θ波段活动而阻碍对非常规说话者的适应性调整，这为相关干预研究提供了潜在生物标记物。