综述：人类交流中的 Delta 振荡

《Neuroscience & Biobehavioral Reviews》：Delta Oscillations in Human Communication

　　

•三角洲波振荡（0.5-4 Hz）可能作为交流的时间支架发挥作用
•三角洲波活动与语音、社会及情绪感知有关
•三角洲波活动参与音乐和运动感知
•脑间三角洲波追踪人与人之间的社会互动
•三角洲波振荡可能连接感知、行为和神经时间尺度

引言
人类交流受限于时间。人类理解彼此的方式涉及通过口头或非口头手段以协调的方式传输和接收信息。对话以轮次展开，轮次之间相隔几百毫秒（Cowley, 1998, Stivers et al., 2009），手势可以预测对话中语音的时机（Ter Bekke et al., 2024），像共同笑声这样的交流线索具有特征性的节奏（Ludusan & Wagner, 2022），一起演奏音乐和跳舞依赖于运动协调和同步（Fitch, 2016）。脑节律揭示了神经元群体兴奋性的同步和周期性变化，这些变化协调了神经元通信和人类大脑中的时间组织（Varela et al., 1981, Schroeder et al., 2008, Morillon et al., 2019, Keitel et al., 2025, preprint）。因此，为了进行成功的人类交流，大脑必须依赖这种时间基础设施，使行为和体验相关的时间尺度对齐，从而将节律性脑活动与社会互动联系起来。

在脑电图（EEG）研究中，持续节律和事件相关节律通常被归类为频段：三角洲波（~0.5–4 Hz）、theta 波（~4–7 Hz）、alpha 波（~8–13 Hz）、beta 波（~13–30 Hz）和 gamma 波（>30 Hz）。在过去二十年中，大量文献将这些频段映射到一系列认知过程和脑网络上（例如，Keitel et al., 2025, preprint）。例如，theta 波与记忆和认知控制有关（Cavanagh and Frank, 2014, Herweg et al., 2020）；alpha 波与视觉注意和唤醒有关（Ward, 2003, Foxe and Snyder, 2011）；beta 波与动作规划和执行有关（Murthy and Fetz, 1992, Mellem et al., 2017, Groppe et al., 2013）；gamma 波与感觉处理和特征绑定有关（Schadow et al., 2009, Honkanen et al., 2015）。相比之下，三角洲波频段（~0.5–4 Hz）历史上与任务相关认知加工的相对缺失有关。在临床电生理学中，三角洲波的变异传统上与深度睡眠或意识丧失有关（Huber et al., 2004, Purdon et al., 2015, Frohlich et al., 2021），而静息状态下过量的三角洲波功率与认知障碍、精神病风险和其他神经精神状况有关（Lavoie et al., 2012, Ranlund et al., 2014）。认知任务中三角洲波振荡反应幅度的降低也与阿尔茨海默病患者（Yener et al., 2012）、轻度认知障碍（Kurt et al., 2014）和精神分裂症（Ergen et al., 2008）群体的认知功能障碍有关，正如 Güntekin & Basar 的综述（2016）中所指出的。可以说，与其他频段相比，三角洲波与低唤醒水平和深度睡眠的关联可能有助于解释为什么其在清醒健康个体中的功能意义相对缺乏探索。

尽管如此，新兴观点促使重新评估三角洲波的作用，超越其与临床和深度睡眠的关联。例如，已在意识状态下记录到高振幅的三角洲波振荡，这与这些振荡专属于无意识状态的长期观点相矛盾（Frohlich et al., 2021）。最近的工作进一步表明，慢节奏的功能意义取决于其时空组织以及其出现的信处理状态类型（Blackburne et al., 2025）。其他研究人员认为，三角洲波可能通过协调分布皮层网络来支持高级认知（Harmony, 2013, Molinaro and Lizarazu, 2018），并反映根植于接近/回避行为调节的古老稳态和动机系统（Knyazev, 2012）。增强的三角洲波活动也被解释为注意力需求的指标，并认为可以调节更高频率的活动，这与其在门控或组织信息加工中的作用一致（见 Müller, 2022）。在语言和理解的领域，三角洲波对语音的追踪与语义记忆参与、词语感知和句法加工有关（Keitel et al., 2017, K?sem et al., 2018, Meyer and Gumbert, 2018），注意调节（Drijvers and Holler, 2022, Lakatos et al., 2008, Schroeder and Lakatos, 2009）以及语音理解（Keitel et al., 2018, Etard and Reichenbach, 2019）。

总之，这些发现表明三角洲波振荡与大脑内部对交流重要的认知过程在功能上相关，然而关于三角洲波振荡如何与大脑之间的信息交换相关，我们知之甚少。随着同时记录两个或多个人的脑活动的兴起，新兴的工作开始探索社会化和自然主义背景下的脑间动力学（即跨大脑的神经同步），例如对话互动、联合行动任务、音乐即兴创作和现场舞蹈（Balconi and Fronda, 2020, Mueller et al., 2013, De Fano et al., 2025, Rai et al., 2025, Fornari et al., 2026）。这项工作通常从人际神经同步（INS）的角度进行讨论，这里将其理解为从两个或多个个体记录的神经信号之间的统计对齐或可测量的时间依赖（Cassioli et al., 2025）。通常，INS 发现的可解释性一直是持续讨论的中心（例如，Novembre & Iannetti, 2021; Holroyd, 2022），考虑到 INS 可能源于共享感觉输入、共同任务需求、协调运动甚至随机性，并且不一定反映互惠互动（Holroyd, 2022, Cassioli et al., 2025）。

本综述的目标是在社会认知的范畴下整合关于三角洲波振荡功能的实证证据。核心思想是，三角洲波振荡可能为（a）个体大脑内对社会刺激的加工和（b）大脑之间的社会互动提供支架。具体来说，我们假定不同模态下的社会相关信息以及口头和非口头信号都以三角洲波速率（0.5 – 4 Hz）交换。我们使用“时间支架”一词来指代一个时间尺度，在这个时间尺度内，当人类产生、感知和回应对交流信号时，注意力采样、事件分段或时间预测等过程可以协调。最近的工作强调，互动应结合行为、生理和神经协调发生的时间尺度来理解（Hamilton et al., 2026）。较慢的神经振荡特别相关，因为真正的交流受限于预期和接收交流信号、整合反馈以及执行适当反应所需的时间。因此，我们认为人类不可能以比 alpha-、beta- 和 gamma- 波频率更快的速率交换有意义的交流信号。在计算层面，Sinha 等人（2025）的时间支架理论提出，时间规律性支持跨模态有意义感觉事件的绑定、分组和预测。将这些观点结合起来，我们提出三角洲波振荡的一个功能可能是作为口头和非口头领域交流的时间支架。

从操作层面来看，这一解释至少提出了四个可测试的预测。首先，交流信号应表现出可测量的时间组织，位于三角洲波或相邻的三角洲-theta 范围，反映社会互动的时机。其次，大脑内部的三角洲波活动应与具有交流意义信号（例如，韵律）的感知和时间组织有关。第三，当互动需要共享时间协调（例如，轮流发言）时，三角洲波 INS 应最为明显。对社会功能更强的检验是将交流成功与人际间三角洲波耦合增加联系起来。例如，将更紧密的相位耦合与教师和学生之间更好的记忆或更高的参与度联系起来（Davidesco et al., 2023），或者当人们参与现场音乐（Ashtagiri & Loui, 2026）或舞蹈（Rai et al., 2025）时。值得注意的是，这些预测不涉及测量信号是反映夹带（内源性神经活动与外部刺激节奏的对齐）（Doelling et al., 2018），还是外源性诱发电位（Lalor & Nidiffer, 2025, preprint）。我们关于三角洲波社会功能的声明与这两种理论解释都一致。我们使用三角洲波追踪来指代大脑活动与共享口头或非口头信息的时间动态的对齐，无论三角洲波大脑活动的来源（外源性或内源性）如何。

在本综述的第一部分，我们关注在自然对话、社会互动感知和时间听觉/视觉预测期间突出三角洲波追踪的研究。本综述的第二部分整合了关于社会互动和其他自然主义社会背景下三角洲波 INS 的研究，特别是针对舞蹈和音乐感知。

章节片段
三角洲波振荡与自然对话的节奏
尽管关于特定频率边界存在一些争议（例如，Niedermeyer, 1997; Barraza et al., 2020; Cohen, 2021），三角洲波频率范围通常位于 0.5 到 4 Hz 之间，一个周期在 250 毫秒到 2 秒之间。人类语音的动态与三角洲波的时间范围相匹配。例如，产生一个单词至少需要 600 毫秒（Bates et al., 2003, Indefrey, 2011, Indefrey and Levelt, 2004），在简单的...中规划一个简短的陈述需要 1600 毫秒

脑间三角洲波活动
到目前为止，我们已经讨论了个体大脑内的三角洲波脑活动作为口头和非口头社会感知的神经相关物。然而，如果社会信息以此速率加工，那么三角洲波脑活动也可以为人们大脑之间社会信息的交换提供支架。然后，人际三角洲追踪的强度应取决于特定背景、互动的时机以及互动个体之间的个体差异。

对我们社会三角洲波假设的挑战
在回顾现有文献中三角洲波在人类交流中的功能作用时，我们承认对我们解释的挑战，其中一些之前已提及但未得到实质性解决。

悬而未决的问题
将这一理论解释建立在更实证的基础上，需要转向能够提供三角洲波在交流中功能作用直接证据的研究问题和方法论。表 1 展示了源自我们提议和支持三角洲波活动社会解释的研究问题和预测。

除了这些初步预测之外，鉴于此处展示的大部分证据是相关性的，操纵可用于...的时间结构

结论
在本综述中，我们综合了来自认知神经科学各个领域的证据，提出三角洲波振荡在人类交流中具有功能作用（见表 1）。我们特别关注三角洲波活动如何在不同生态效度水平的社会互动期间支持大脑内部和大脑之间的协调。

首先，我们报告了大脑内部的三角洲波追踪有意义的语言和非语言信息，并匹配 IUs 的节奏，与...对齐

未引用的参考文献
(Asthagiri and Loui, 2026, Buzsaki and Draguhn, 2004, Himmelmann et al., 2018, Mihajlovi? et al., 2014)

关于写作过程中生成式 AI 和 AI 辅助技术的声明
在准备本工作的过程中，作者使用了 GPT-5.5 进行语言改进和轻微的文体编辑。在使用该工具/服务后，作者根据需要审查和编辑了内容，并对已发表文章的内容承担全部责任。

致谢
作者谨向 Antonia Hamilton 教授表达其真诚的感谢，感谢她提供的宝贵见解和反馈。

Anastasia Kokkinou|Guido Orgs