Eye Can Hear Clearly Now: Inverse Effectiveness in Natural Audiovisual Speech Processing Relies on Long-Term Crossmodal Temporal Integration
Notice bibliographique
Résumé
UNLABELLED: Speech comprehension is improved by viewing a speaker's face, especially in adverse hearing conditions, a principle known as inverse effectiveness. However, the neural mechanisms that help to optimize how we integrate auditory and visual speech in such suboptimal conversational environments are not yet fully understood. Using human EEG recordings, we examined how visual speech enhances the cortical representation of auditory speech at a signal-to-noise ratio that maximized the perceptual benefit conferred by multisensory processing relative to unisensory processing. We found that the influence of visual input on the neural tracking of the audio speech signal was significantly greater in noisy than in quiet listening conditions, consistent with the principle of inverse effectiveness. Although envelope tracking during audio-only speech was greatly reduced by background noise at an early processing stage, it was markedly restored by the addition of visual speech input. In background noise, multisensory integration occurred at much lower frequencies and was shown to predict the multisensory gain in behavioral performance at a time lag of ∼250 ms. Critically, we demonstrated that inverse effectiveness, in the context of natural audiovisual (AV) speech processing, relies on crossmodal integration over long temporal windows. Our findings suggest that disparate integration mechanisms contribute to the efficient processing of AV speech in background noise. SIGNIFICANCE STATEMENT: The behavioral benefit of seeing a speaker's face during conversation is especially pronounced in challenging listening environments. However, the neural mechanisms underlying this phenomenon, known as inverse effectiveness, have not yet been established. Here, we examine this in the human brain using natural speech-in-noise stimuli that were designed specifically to maximize the behavioral benefit of audiovisual (AV) speech. We find that this benefit arises from our ability to integrate multimodal information over longer periods of time. Our data also suggest that the addition of visual speech restores early tracking of the acoustic speech signal during excessive background noise. These findings support and extend current mechanistic perspectives on AV speech perception.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».