语音经验影响嗓音辨别的认知控制机制研究

Human voice carries lots of social information, voice discrimination is crucial for human communication and social interactions. Regardless of language familiarity, the cognitive control will be implicated in voice discrimination: the listener need to exclude the interference from all unrelated-information, and then match, compare the pair of voices and judge whether these voices come from the same speaker. Thus, investigation of the role and mechanism of cognitive control on voice discrimination in multilingual is helpful to illustrating the inner mechanism of voice discrimination. However, there is no directly evidence to support this issue. To address the above issue, the present study aims to unravel the cognitive control mechanism subserving the modulation effect of phonological experience on voice discrimination, the newest techniques and methods will be employed to investigate and explore them, such as the technique of behavioral, cognitive training, noninvasive brain stimulation intervention (NIBS) and the network analyses of functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). For systematical elucidating the cognitive control mechanism in current study, we reveal it from the perspective of conflict control, the individual difference of cognitive control, the function enhancement of cognitive control and the potential promoting effect of phonological experience. This study is expected to elucidate the cognitive control mechanism subserving the modulation effect of phonological experience on voice discrimination, deepen our comprehension regarding phonological experience influences on voice discrimination, and further provide the empirical bases for the cognitive remediation of those individuals showing clinical deficits in voice perception.

人类的嗓音携带了大量的社会信息，嗓音辨别在人际交流和社会互动中具有重要的社会意义。无论语言是否熟悉，个体在嗓音辨别过程中离不开认知控制：需要排除无关信息的干扰以便对不同的嗓音刺激进行匹配、比较并判断是否源于同一发声源。因此在不同语言熟悉情境下，考察认知控制对嗓音辨别的影响可望为探讨嗓音辨别的机制提供重要的新结果和新观点。目前尚缺乏系统的有关认知控制影响嗓音辨别的研究。本项目计划结合行为学、认知训练、无创脑刺激干预及基于磁共振脑成像脑网络分析等前沿技术，分别从冲突控制、认知控制能力的个体差异、认知控制功能的提升对该认知过程可能存在的作用效果、以及语音经验与认知控制在嗓音辨别中的作用关系等视角，对此问题展开调查和研究。通过本项目的系列研究，有望明确认知控制功能在语音经验影响嗓音辨别中的作用，深化了对嗓音辨别内在机制的理解和认识，进而为开展存在嗓音知觉障碍等研究或临床应用提供理论证据和借鉴意义。

嗓音在我们社会交互中具有非常重的作用，传统观点认为嗓音知觉就是一种低阶的声学信息加工，较少关注其可能存在的高阶认知机制。本项目结合嗓音辨别的认知过程，认为高阶的认知功能（如认知控制）参与了其中，并且还表现出语音经验的差异。为此，本项目借助行为学、无创脑刺激和神经影像学等技术，揭示了认知控制在语音经验影响嗓音辨别中作用方式及认知神经机制。.首先，重新梳理嗓音知觉不同任务类型的定义，并通过元分析发现，不同类型的嗓音任务均激活了颞叶嗓音选择性加工脑区。但高阶的嗓音加工任务则激活了包括双侧背外侧前额叶皮层、脑岛在内的额叶脑区。这表明高阶嗓音加工任务则会调用信息检索、认知控制和工作记忆等有关的大范围脑网络参与认知活动。.其次，通过构建一个不同语言经验水平的语言熟悉梯度考察了个体在嗓音辨别任务中的大脑机制差异，结果表明嗓音辨别不仅需要负责嗓音声学加工脑区的卷入，也要调用个体的认知控制功能脑区来实现自上而下的调控，这种调控的强度随语言熟悉性降低而增强。.再者，研究发现盲人群体的嗓音加工可能受到特异性听觉加工机制的影响，表现为不同于正常人的双侧化加工倾向和“视觉”皮层的卷入。此外，多变量模式分析表明精神分裂症患者和健康对照之间认知灵活性的差异涉及不同的功能连接模式。临床特殊群体的证据为嗓音知觉及认知控制的研究提供了全新的思路和证据。.最后，通过脑影像学技术考察并揭示了任务转换与工作记忆认知过程中的神经表针特征，研究发现这两个任务激活脑区高度重叠，引起的神经活动模式表现出更高的相似性。这表明任务切换过程从神经表征的角度涉及工作记忆，而且为任务切换与工作记忆之间的神经认知联系提供了重要的新见解。.综上可见，本项目聚焦的研究问题具有明显的现实价值，不仅有助于加深我们对嗓音知觉的认识，也突显了其在临床中的应用价值。后续研究将继续深挖该认知活动的深层机制，为未来应用提供客观的参考依据。