Neural oscillations track natural but not artificial fast speech: Novel insights from speech-brain coupling using MEG
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Speech processing is supported by the synchronization of cortical oscillations to its rhythmic components, including syllable rate. This has been shown to be the case for normal rate speech as well as artificially accelerated speech. However, the case of natural speech rate variations, which are among the most ubiquitous sources of variability in speech, has been largely overlooked. Here, we directly compared changes in the properties of cortico-acoustic coupling when speech naturally shifts from normal to fast rate and when it is artificially accelerated. Neuromagnetic brain signals of 24 normal-hearing adults were recorded with magnetoencephalography (MEG) while they listened to natural normal (∼6 syllables/s), natural fast (∼9 syllables/s) and time-compressed (∼9 syllables/s) sentences, as well as to envelope-matched amplitude-modulated noise. We estimated coherence between the envelope of the acoustic input and MEG source time-series at frequencies corresponding to the mean syllable rates of the normal and fast speech stimuli. We found that listening to natural speech at normal and fast rates was associated with coupling between speech signal envelope and neural oscillations in right auditory and (pre)motor cortices. This oscillatory alignment occurred at ∼6.25 Hz for normal rate sentences and shifted up to ∼8.75 Hz for naturally-produced fast speech, mirroring the increase in syllable rate between the two conditions. Unexpectedly, despite being generated at the same rate as naturally-produced fast speech, the time-compressed sentences did not lead to significant cortico-acoustic coupling at ∼8.75 Hz. Interestingly, neural activity in putative right articulatory cortex exhibited stronger tuning to natural fast rather than to artificially accelerated speech, as well as stronger phase-coupling with left temporo-parietal and motor regions. This may reflect enhanced tracking of articulatory features of naturally-produced speech. Altogether, our findings provide new insights into the oscillatory brain signature underlying the perception of natural speech at different rates and highlight the importance of using naturally-produced speech when probing the dynamics of brain-to-speech coupling.
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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 | 0,001 |
| 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) | 0,001 | 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 ».