在“鸡尾酒会”环境下精神分裂症患者言语识别能力障碍的心理和神经机制

The "cocktail party problem" reflects the important function of the brain to deal with complex perceptual scenes. In a noisy "cocktail party" environment, the listener can use perceptual unmasking cues (such as the perceived spatial separation between the target speech and maskers) to enhance selective attention to the target speech, thereby eliminating the informational masking effect of interference stimuli on the target speech. In this environment, patients with schizophrenia exhibit significant deficits in recognizing target speech, and vulnerability to the informational masking is markedly augmented in patients with auditory verbal hallucinations (AVH). On the basis of our recent studies, this project will conduct psychophysical measurements, event related potential recordings, functional magnetic resonance imaging (fMRI) in chronic patients of schizophrenia, first-episode patients, prodromal period people, first-degree relatives of patients, and healthy-control subjects, to further examine the brain mechanisms of how schizophrenia causes speech-recognition deficits under information masking, and how the susceptibility in informational masking in patients with AVH the verbal is further enhanced. The emphases of the study will be on the central representations of the primary auditory memory, the central expression of the unmasking cues (i.e., the perceived separation), the inhibition of the central expression of masking signals, and the activation of the speech-motion system. The results of this project will further reveal the critical brain mechanisms of schizophrenia and provide a new basis for establishing diagnostic biomarkers and new therapeutic strategies.

“鸡尾酒会问题”反映了大脑处理复杂知觉场景的重要功能。在嘈杂的“鸡尾酒会”环境中，听者利用去掩蔽知觉线索，如目标言语与掩蔽刺激之间的主观空间分离，来强化对目标言语的注意追随和消除干扰刺激对目标言语的信息掩蔽。在此环境中，精神分裂症患者表现出显著的言语识别障碍，而有言语幻听的患者对信息掩蔽的易感程度更加严重。在已有研究基础上，本项目将在慢性患者、首发患者、超高危人群、一级亲属以及健康被试中开展心理物理学测量、事件相关电位记录、功能核磁共振脑成像，以深入考察精神分裂症所造成的对言语信息掩蔽障碍易感性的脑机制，以及言语幻听进一步恶化这种易感性的脑机制。考察的重点在原始听觉记忆的中枢表达，去掩蔽线索(即主观空间分离)的中枢表达、对掩蔽信号中枢表达的抑制以及对言语运动中枢的激活等方面。本项研究将进一步揭示精神分裂症的关键性脑机制，并为新的诊断学生物标记的发现和治疗策略的创新提供依据。

精神分裂症患者在“鸡尾酒会”环境中对目标言语识别是有缺陷的，但其神经机制仍不详。本项目通过行为学、事件相关电位及磁共振成像方法系统研究了其潜在的神经机制。本研究纳入了多组精神分裂症患者及健康对照。使用空间对称的左、右两个扬声器发出目标声音和掩蔽声音（右、左扬声器分别模拟目标声音的直达和反射声源)来模拟“鸡尾酒会”环境，研究精神分裂症双耳时间差线索下的知觉整合去掩蔽现象及其机制。.行为学研究结果显示，精神分裂症患者在“鸡尾酒会”环境中言语识别功能受损。ERP结果显示：（1）患者在感觉加工的早期阶段已出现了主观空间分离的障碍（2）患者在感觉记忆阶段同样发现功能异常。fMRI结果显示:（1）颞上回与顶叶之间的功能连接的缺损可能造成患者对言语信息掩蔽敏感性的提高（2）左侧后颞下回及其功能连接异常可能是唇读去言语信息掩蔽的神经基础（3）双侧尾状核内部的功能连接的下降可能使患者对言语信息掩蔽信号更加有易感性（4）空间注意的额-顶神经网络活动可能与患者的听觉去掩蔽功能损伤相关（5）患者顶上小叶灰质体积的萎缩可能与其主观空间知觉线索利用受损有关。此外，研究结果还显示，精神分裂症患者对言语信息掩蔽的易感性以及妄想的出现之间有共同的神经机制。总之，本研究发现精神分裂症患者在“鸡尾酒会”环境中对目标言语识别功能障碍由颞叶、顶叶及边缘叶等多个脑区功能障碍共同参与，这可能是精神分裂症患者知觉整合去掩蔽现象的关键性脑机制，同时也可能是精神分裂症的发病机制之一，这将会为诊断学生物标志物的探索发现和治疗策略提供了基础研究和创新性的参考。