Semantic Context Enhances the Early Auditory Encoding of Natural Speech
Notice bibliographique
Résumé
Speech perception involves the integration of sensory input with expectations based on the context of that speech. Much debate surrounds the issue of whether or not prior knowledge feeds back to affect early auditory encoding in the lower levels of the speech processing hierarchy, or whether perception can be best explained as a purely feedforward process. Although there has been compelling evidence on both sides of this debate, experiments involving naturalistic speech stimuli to address these questions have been lacking. Here, we use a recently introduced method for quantifying the semantic context of speech and relate it to a commonly used method for indexing low-level auditory encoding of speech. The relationship between these measures is taken to be an indication of how semantic context leading up to a word influences how its low-level acoustic and phonetic features are processed. We record EEG from human participants (both male and female) listening to continuous natural speech and find that the early cortical tracking of a word9s speech envelope is enhanced by its semantic similarity to its sentential context. Using a forward modeling approach, we find that prediction accuracy of the EEG signal also shows the same effect. Furthermore, this effect shows distinct temporal patterns of correlation depending on the type of speech input representation (acoustic or phonological) used for the model, implicating a top-down propagation of information through the processing hierarchy. These results suggest a mechanism that links top-down prior information with the early cortical entrainment of words in natural, continuous speech. SIGNIFICANCE STATEMENT During natural speech comprehension, we use semantic context when processing information about new incoming words. However, precisely how the neural processing of bottom-up sensory information is affected by top-down context-based predictions remains controversial. We address this discussion using a novel approach that indexes a word9s similarity to context and how well a word9s acoustic and phonetic features are processed by the brain at the time of its utterance. We relate these two measures and show that lower-level auditory tracking of speech improves for words that are more related to their preceding context. These results suggest a mechanism that links top-down prior information with bottom-up sensory processing in the context of natural, narrative speech listening.
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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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».