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人类在发声过程中利用听觉反馈信息纠正发声运动中的错误,由于做出的响应与干扰的方向相反,称之为补偿性声学响应。这种补偿性反应潜伏期非常短(80-120ms),因此长期以来认为这是一种反射性或非自主性的行为(pitch-shift responses,PSR),这一过程是否会受到高级认知功能如注意力影响尚不得而知。 本研究采用听觉反馈扰动技术,通过记录事件相关电位(event-related potential,ERP)及声学响应,研究注意力在听觉反馈调控发声运动过程中的作用机制。实验过程中,受试者发稳定的单元音/u/,并完成不同的注意力任务,记录和分析听觉基频扰动引起的脑电ERP和PSR。在实验一中,在受试者主动发声的过程中设置3个注意力任务:1)要求受试者忽略基频扰动信号(pitch shift stimulus,PSS);2)低注意力负载任务(要求受试者分辨PSS个数);3)高注意力负载任务(要求受试者分辨PSS种类)。声学结果发现3个注意力任务中PSR的潜伏期与幅值均无明显改变,神经生理学结果则发现低注意力负载的任务P2幅值增高,而高注意力负载的任务中P2的幅值又降低至注意力忽略任务的水平。这些结果表明在皮层神经响应层面,注意力在基频扰动错误纠正处理过程中参与了发声-运动整合的调控;而声学响应的变化是反射性或非自主性的,不受注意力的调控。 为进一步探讨视/听双重感觉特性刺激环境下,注意力如何调控听觉感知-发声运动整合机制,实验二设置了4个注意力任务:1)听觉选择性注意力任务(要求受试者只注意PSS个数);2)视觉选择性注意力任务(要求受试者只注意视觉刺激个数);3)视听分散注意力任务(要求受试者同时注意PSS个数和视觉刺激个数)、及被动对照任务(仅要求受试者保持稳定发声即可)。声学结果发现与视觉选择性注意力相比,听觉选择性注意力任务下PSR幅值明显增高,而视听分散注意力的任务不会引起PSR幅值改变。神经生理学结果发现听觉选择性注意力任务下ERP的P2幅值最大,视觉选择性注意力与被动对照任务次之,视听分散注意力任务下最小。另外,视听分散注意力任务下ERP的N1幅值明显大于被动对照任务。实验二结果表明,在视/听双重感觉刺激环境下的听觉感知-发声运动整合过程中,声学响应的变化能够受到听觉选择性注意力的调控,但是具有任务依赖性;神经响应处理过程中,听觉选择性注意力和分散性注意力均参与了听觉感知-发声运动整合的调控,其神经调控机制不同。 综上所述,本研究从两个不同方面研究了注意力调控听觉感知-发声运动整合的神经机制,揭示了选择性注意力和分散注意力分别调控听觉感知-发声运动整合的内在神经机制。本研究从认知角度出发,不仅对全面而系统的阐释言语运动调控的神经机制具有重要的科研价值,对临床开发新型的言语障碍康复治疗方案提供实验和理论依据。