意识与任务相关性对口语词早期和晚期失匹配反应神经计算特征的差异调节
Differential modulation of the neurocomputational signature of early and late mismatch responses to spoken words by awareness and task relevance
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失匹配反应被认为由适应和预测误差两种过程产生，但以往研究多用纯音等简单刺激，词语这类带词汇语义的刺激尚不清楚。研究采用预注册脑电实验，分离意识、词语的任务相关性和目标相关性对失匹配负波与P3的影响，并用单试次神经计算模型推断其生成过程。结果显示词语相关失匹配负波和P3仅在任务相关时出现，不注意时没有失匹配负波；模型显示任务相关条件下早期失匹配负波反映适应过程，预测误差过程生成其后期部分及P3。
预注册脑电研究用单试次神经计算模型拆分失匹配负波与P3的适应和预测误差成分，对比词语在任务相关与不注意条件下的差异。
失匹配反应（MMRs），包括失匹配负波（MMN）和P3，是大脑检测意外事件能力的标志性特征。研究认为它们由两个主要过程产生：适应和预测误差（PE）。然而，关于其潜在机制的MMR研究大多依赖于简单的非语言刺激（如纯音），而意识与注意条件如何影响对听觉言语刺激的MMR仍属未知——与纯音不同，言语刺激携带词汇-语义信息。本研究开展了一项预注册的EEG研究，分离了意识、词语刺激的一般任务相关性以及词语偏差刺激的具体目标相关性对MMN和P3的影响。此外，我们应用单试次神经计算模型来揭示MMR的潜在生成模型。结果表明，与词语相关的MMN和P3仅在词语具有任务相关性时被诱发，且P3随目标相关性增强。关键在于，在注意缺失条件下未出现与词语相关的MMN，这与通常报道的由音调偏差刺激诱发的前注意MMN形成对比。神经计算建模显示，任务相关MMN的早期部分反映了适应过程。PE过程在任务相关性下生成MMN的后期部分，在目标相关性下生成整个MMN，并生成独立于相关性条件的P3。这表明，适应与PE相同的时间生成模式构成了对词语和纯音的失匹配反应的基础，但与音调MMR不同，对词语诱发MMR需要分配注意。这种注意依赖性可能反映了口语词汇对听觉系统施加的额外词汇-语义和多层级表征需求。
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来源：bioRxiv · Neuroscience · biorxiv.org