Функция временного отклика - новый метод, который позволяет исследовать мозговые механизмы восприятия естественной, натуралистической речи. В отличие от других методов изучения мозговой активности (например, вызванных потенциалов), функция временного отклика не требует предъявления большого количества однотипных стимулов для получения устойчивого мозгового ответа - в экспериментальных парадигмах могут использоваться записи обычной нарративной речи длительностью от 10 минут, что повышает их экологическую валидность. С помощью функции временного отклика можно изучать мозговые механизмы онлайн-обработки различных компонентов естественной речи: акустического (физические свойства аудиосигнала, такие как огибающая и спектрограмма), фонологического (отдельные фонемы и их сочетания), лексического (контекстуальные характеристики отдельных слов) и семантического (смысловое значение слов), а также взаимодействие между механизмами обработки этих компонентов. В статье приводится история появления метода, обосновываются его преимущества в сравнении с другими методами и показаны ограничения, математическая основа, особенности выделения компонентов естественной речи, а также дается краткий обзор основных исследований с применением данного метода.
Идентификаторы и классификаторы
- Префикс DOI
- 10.17759/jmfp.2024130108
- eLIBRARY ID
- 68003224
Содержание аудиостимула должно соответствовать целям исследования и особенностям изучаемой группы людей. Часто важно, чтобы аудиостимулы были сбалансированы по фонематическим и лингвистическим характеристикам — иначе говоря, репрезентировали естественную речь: имели ту же пропорцию фонем в словах, что и в обычной речи, не были слишком сложными для восприятия и т. д.
Список литературы
1. Alday P.M. M/EEG analysis of naturalistic stories: a review from speech to language processing // Language, cognition and neuroscience. 2019. Vol. 34. № 4. P. 457-473. DOI: 10.1080/23273798.2018.1546882
2. Atypical cortical entrainment to speech in the right hemisphere underpins phonemic deficits in dyslexia / G.M. Di Liberto, V. Peter, M. Kalashnikova, U. Goswami, D. Burnham, E.C. Lalor // NeuroImage. 2018. Vol. 175. P. 70-79. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2018.03.072
3. Broderick M.P., Anderson A.J., Lalor E.C. Semantic Context Enhances the Early Auditory Encoding of Natural Speech // Journal of Neuroscience. 2019. Vol. 39. № 38. P. 7564-7575. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0584-19.2019
4. Castles A., Rastle K., Nation K. Ending the Reading Wars: Reading Acquisition From Novice to Expert // Psychological Science in the Public Interest. 2018. Vol. 19. № 1. P. 5-51. DOI: 10.1177/1529100618772271
5. Crosse M.J., Liberto G.M.D., Lalor E.C. Eye Can Hear Clearly Now: Inverse Effectiveness in Natural Audiovisual Speech Processing Relies on Long-Term Crossmodal Temporal Integration // Journal of Neuroscience. 2016. Vol. 36. № 38. P. 9888-9895. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1396-16.2016
6. Decoding the attended speech stream with multi-channel EEG: implications for online, daily-life applications / B. Mirkovic, S. Debener, M. Jaeger, M. De Vos // Journal of Neural Engineering. 2015. Vol. 12. № 4. Article ID 046007. 9 p. DOI: 10.1088/1741-2560/12/4/046007
7. Di Liberto G.M., Hjortkjær J., Mesgarani N. Editorial: Neural Tracking: Closing the Gap Between Neurophysiology and Translational Medicine // Frontiers in Neuroscience. 2022. Vol. 16. Article ID 872600. 4 p. DOI: 10.3389/fnins.2022.872600 EDN: YUKCUL
8. Ding N., Simon J. Cortical entrainment to continuous speech: functional roles and interpretations // Frontiers in Human Neuroscience. 2014. Vol. 8. Article ID 311. 7 p. DOI: 10.3389/fnhum.2014.00311
9. Ding N., Simon J.Z. Adaptive Temporal Encoding Leads to a Background-Insensitive Cortical Representation of Speech // Journal of Neuroscience. 2013. Vol. 33. № 13. P. 5728-5735. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.5297-12.2013
10. Dissociable electrophysiological measures of natural language processing reveal differences in speech comprehension strategy in healthy ageing / M.P. Broderick, G.M. Di Liberto, A.J. Anderson, A. Rofes, E.C. Lalor // Scientific Reports. 2021. Vol. 11. № 1. Article ID 4963. 12 p. DOI: 10.1038/s41598-021-84597-9 EDN: QPGLBG
11. Distributed Representations of Words and Phrases and their Compositionality / T. Mikolov, I. Sutskever, K. Chen, G.S. Corrado, J. Dean // Advances in Neural Information Processing Systems: 27th Annual Conference on Neural Information Processing Systems 2013: Held 5-10 December 2013, Lake Tahoe, Nevada, USA / C.J. Burges, L. Bottou, M. Welling, Z. Ghahramani, K.Q. Weinberger. New York: Curran Associates Inc. Proceedings.com, 2013. Vol. 26. 9 p. DOI: 10.48550/arXiv.1310.4546
12. Electrophysiological Correlates of Semantic Dissimilarity Reflect the Comprehension of Natural, Narrative Speech / M.P. Broderick, A.J. Anderson, G.M. Di Liberto, M.J. Crosse, E.C. Lalor // Current Biology. 2018. Vol. 28. № 5. P. 803-809. DOI: 10.1016/j.cub.2018.01.080
13. Hamilton L.S., Huth A.G. The revolution will not be controlled: natural stimuli in speech neuroscience // Language, Cognition and Neuroscience. 2020. Vol. 35. № 5. P. 573-582. DOI: 10.1080/23273798.2018.1499946
14. Increased top-down semantic processing in natural speech linked to better reading in dyslexia / A. Klimovich-Gray, G. Di Liberto, L. Amoruso, A. Barrena, E. Agirre, N. Molinaro // NeuroImage. 2023. Vol. 273. Article ID 120072. 11 p. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2023.120072 EDN: XQPHUF
15. Infant-directed speech facilitates seven-month-old infants’ cortical tracking of speech / M. Kalashnikova, V. Peter, G.M. Di Liberto, E.C. Lalor, D. Burnham // Scientific Reports. 2018. Vol. 8. Article ID 13745. 8 p. DOI: 10.1038/s41598-018-32150-6 EDN: VIWKZI
16. Khalighinejad B., da Silva G.C., Mesgarani N. Dynamic Encoding of Acoustic Features in Neural Responses to Continuous Speech // Journal of Neuroscience. 2017. Vol. 37. № 8. P. 2176-2185. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2383-16.2017 EDN: YXVUWJ
17. Linear Modeling of Neurophysiological Responses to Speech and Other Continuous Stimuli: Methodological Considerations for Applied Research / M.J. Crosse, N.J. Zuk, G.M. Di Liberto, A.R. Nidiffer, S. Molholm, E.C. Lalor // Frontiers in Neuroscience. 2021. Vol. 15. Article ID 705621. 25 p. DOI: 10.3389/fnins.2021.705621 EDN: SIIJML
18. Maddox R.K., Lee A.K.C. Auditory Brainstem Responses to Continuous Natural Speech in Human Listeners // ENeuro. 2018. Vol. 5. № 1. Article ID e0441-17.2018. 13 p. DOI: 10.1523/ENEURO.0441-17.2018
19. More than words: Neurophysiological correlates of semantic dissimilarity depend on comprehension of the speech narrative / M.P. Broderick, N.J. Zuk, A.J. Anderson, E.C. Lalor // European Journal of Neuroscience. 2022. Vol. 56. № 8. P. 5201-5214. DOI: 10.1111/ejn.15805 EDN: TLBPDX
20. Neural Markers of Speech Comprehension: Measuring EEG Tracking of Linguistic Speech Representations, Controlling the Speech Acoustics / M. Gillis, J. Vanthornhout, J.Z. Simon, T. Francart, C. Brodbeck // Journal of Neuroscience. 2021. Vol. 41. № 50. P. 10316-10329. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0812-21.2021 EDN: XUWMMN
21. Neural representation of linguistic feature hierarchy reflects second-language proficiency / G.M. Di Liberto, J. Nie, J. Yeaton, B. Khalighinejad, S.A. Shamma, N. Mesgarani // NeuroImage. 2021. Vol. 227. Article ID 117586. 13 p. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2020.117586 EDN: OPDTAY
22. Parallel processing in speech perception with local and global representations of linguistic context / C. Brodbeck, S. Bhattasali, A.A.C. Heredia, P. Resnik, J.Z. Simon, E. Lau // ELife. 2022. Vol. 11. Article ID e72056. 28 p. DOI: 10.7554/eLife.72056 EDN: GEBXFG
23. Reconstructing Speech from Human Auditory Cortex / B.N. Pasley, S.V. David, N. Mesgarani, A. Flinker, S.A. Shamma, N.E. Crone, R.T. Knight, E.F. Chang // PLOS Biology. 2012. Vol. 10. № 1. Article ID e1001251. 13 p. DOI: 10.1371/journal.pbio.1001251
24. Resolving Precise Temporal Processing Properties of the Auditory System Using Continuous Stimuli / E.C. Lalor, A.J. Power, R.B. Reilly, J.J. Foxe // Journal of Neurophysiology. 2009. Vol. 102. № 1. P. 349-359. DOI: 10.1152/jn.90896.2008
25. Sassenhagen J. How to analyse electrophysiological responses to naturalistic language with time-resolved multiple regression // Language, Cognition and Neuroscience. 2019. Vol. 34. № 4. P. 474-490. DOI: 10.1080/23273798.2018.1502458
26. Seyednozadi Z., Pishghadam R., Pishghadam M. Functional Role of the N400 and P600 in Language-Related ERP Studies with Respect to Semantic Anomalies: An Overview // Archives of Neuropsychiatry. 2021. Vol. 58. № 3. P. 249-252. DOI: 10.29399/npa.27422 EDN: IGNSFK
27. The Multivariate Temporal Response Function (mTRF) Toolbox: A MATLAB Toolbox for Relating Neural Signals to Continuous Stimuli / M.J. Crosse, G.M. Di Liberto, A. Bednar, E.C. Lalor // Frontiers in Human Neuroscience. 2016. Vol. 10. Article ID 604. 14 p. DOI: 10.3389/fnhum.2016.00604
28. The Oxford Handbook of Event-Related Potential Components / Eds. S.J. Luck, E.S. Kappenman. Oxford: Oxford University Press, 2011. 664 p. DOI: 10.1093/oxfordhb/9780195374148.001.0001
29. Top-down information shapes lexical processing when listening to continuous speech / L. Gwilliams, A. Marantz, D. Poeppel, J.R. King // Language, Cognition and Neuroscience. 2023. P. 1-14. DOI: 10.1080/23273798.2023.2171072
30. Toward an explicit technology of ecological validity / T.A. Fahmie, N.M. Rodriguez, K.C. Luczynski, J.A. Rahaman, B.M. Charles, A.N. Zangrillo // Journal of Applied Behavior Analysis. 2023. Vol. 56. № 2. P. 302-322. DOI: 10.1002/jaba.972 EDN: EXAVPH
31. Van Petten C., Luka B.J. Prediction during language comprehension: Benefits, costs, and ERP components: Predictive information processing in the brain: Principles, neural mechanisms and models // International Journal of Psychophysiology. 2012. Vol. 83. № 2. P. 176-190. DOI: 10.1016/j.ijpsycho.2011.09.015
32. Verschueren E., Vanthornhout J., Francart T. The Effect of Stimulus Choice on an EEG-Based Objective Measure of Speech Intelligibility // Ear and Hearing. 2020. Vol. 41. № 6. P. 1586-1597. DOI: 10.1097/AUD.0000000000000875 EDN: OEHUYU
33. Weissbart H., Reichenbach J., Kandylaki K. Cortical tracking of surprisal during continuous speech comprehension // Journal of Cognitive Neuroscience. 2020. Vol. 32. № 1. P. 155-166. DOI: 10.1162/jocn_a_01467 EDN: YMRTKN
Выпуск
Другие статьи выпуска
В статье представлен обзор зарубежных исследований психологического состояния детей и подростков, испытывающих прямое или опосредованное влияние военных действий. Обозначены основные направления исследований, включающие изучение последствий разных видов травматического опыта: активных боевых действий, бомбардировок, разрушений и потери жилища, вторичной травматизации через освещение военных действий в средствах массовой информации, потери близких и др. Рассматриваются работы, посвященные связи интенсивности проявления симптоматики посттравматического стрессового расстройства (ПТСР) и близости к эпицентру военных действий, проблемам детей-беженцев. Приводятся результаты лонгитюдных исследований психологических последствий длительных военных действий, данные, касающиеся анализа психофизиологических, эмоциональных, когнитивных, психосоциальных нарушений у детей, вызванных столкновением с военным травматическим опытом и во взаимосвязи с проявлениями основной симптоматики ПСТСР-интрузии, избегания, диссоциативных симптомов. Проанализированы работы, посвященные роли факторов, опосредующих влияние военного травматического опыта на ребенка: социокультурных, семейных и индивидуальных, таких как резилентность, оптимизм, способы совладания и др. Представлен обзор некоторых программ психологической помощи и новых методов оценки состояния детей, переживших опыт столкновения с войной.
Цель. Репрезентация является мультисенсорной моделью объекта, который может быть представлен либо не представлен в непосредственном опыте восприятия. В связи с этим возникает вопрос о возможности включения в репрезентацию информации о способе действия с объектом (моторные программы). Целью данной работы является анализ имеющихся теоретических представлений и эмпирических исследований тезиса о включении моторного знания в репрезентацию объекта и влияние этого знания на другие когнитивные процессы.
Методы. В рамках работы рассматриваются такие теоретические подходы, как теория двойной зрительной системы, модель укорененной репрезентации, а также подходы, основанные на манипуляции и на намерении. В частности, анализируется эффект совместимости, который заключается в снижении времени реакции в случае совпадения выполняемой моторной программы и воспринимаемого объекта.
Результаты. Эффект совместимости может быть обнаружен в задачах наименования, категоризации и зрительного поиска. Рассматриваются условия возникновения эффекта совместимости в зрительном поиске.
Выводы. Предполагается существование двух альтернативных объяснений эффекта совместимости в зрительном поиске - за счет разрешения конфликта в рабочей памяти или за счет подавления аффордансов от окружающих целевой стимул объектов.
В статье рассмотрены современные теоретико-методологические подходы к изучению когнитивных аспектов спортивного мастерства на основе анализа зарубежных исследований. Предложена классификация подходов в зависимости от типа задач, рассматриваемого феномена и объяснения причин когнитивных различий между квалифицированными спортсменами и контрольной группой. Выделены экспертный, когнитивный подходы и подход экологической динамики. Экспертный подход рассматривает перцептивно-когнитивные способности, измеряемые при помощи специфических спортивных тестов, стимулы которых основаны на фотографиях и видеозаписях реальных ситуаций. При этом подчеркивается значимость специфических знаний и опыта для спортивных достижений. Когнитивный подход дает представление о базовых когнитивных механизмах спортивного мастерства на основе использования лабораторных когнитивных парадигм. Подход экологической динамики опирается на концепцию единства восприятия и действия и рассматривает деятельность спортсменов в реалистичных условиях, оценивая эффективность восприятия возможностей, предоставляемых средой, и эффективность двигательных ответов. Для каждого подхода описаны теоретические основы, ключевые результаты и используемые парадигмы; обсуждаются преимущества и ограничения, приводятся критерии, которыми можно руководствоваться при разработке концепции научного исследования и выборе методик спортивного тестирования.
Интервенция Лучшего Возможного Я обращает человека к возможному будущему, в котором все цели и стремления успешно воплотились в жизнь в наилучшем виде. Она варьирует свой формат от только размышления, написания и визуализации до любой комбинации трех этапов. Однако многочисленные изменения, вносимые авторами в изначальную инструкцию интервенции, ставят под сомнение возможность считать все вариации единым инструментом, а не множеством техник, основанных на феномене Лучшего Возможного Я. Цель данной работы заключается в критическом анализе эмпирических исследований на предмет эффективности интервенции во всех вариациях. Недавние исследования демонстрируют эффективность воздействия интервенции на мотивацию, самоэффективность и настойчивость в выполнении сложной задачи. Положительное влияние на уровень оптимизма и позитивного аффекта подтверждены результатами многочисленных исследований, и в последние годы прослеживается тенденция к расширению исследовательского поля. На теоретическом уровне предстоит восполнить пробелы в исследовании эффективности интервенции с учетом индивидуальных особенностей: личностных характеристик, профессионального статуса и принадлежности к определенной культуре. Также, учитывая частую практику сужения интервенции Лучшего Возможного Я до отдельной сферы жизни, следует обратить более пристальное внимание на разнообразие и специфику данных тенденций, чтобы успешно адаптировать ее под требуемую задачу и расширить возможности практического применения интервенции, обладающей многообещающим потенциалом.
Статистика статьи
Статистика просмотров за 2025 год.
Издательство
- Издательство
- МГППУ
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 127051, Россия, Центральный федеральный округ, Москва, улица Сретенка, дом 29
- Юр. адрес
- 127051, Россия, Центральный федеральный округ, Москва, улица Сретенка, дом 29
- ФИО
- Марголис Аркадий Аронович (РЕКТОР)
- E-mail адрес
- margolisaa@mgppu.ru
- Контактный телефон
- +7 (495) 6329202
- Сайт
- https://mgppu.ru/