How the brain detects patterns in sound sequences

大脑如何检测声音序列的模式

基本信息

  • 批准号:
    BB/P003745/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 62.37万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2017 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This project employs state of the art neuroimaging (EEG, MEG and fMRI) and behavioural experimentation (psychophysics) to reveal how human listeners discover patterns and statistical regularities in rapidly unfolding sound sequences. Accumulating experimental evidence suggests that the brain is sensitive to statistical regularities in sensory input, at multiple time scales, and that this sensitivity plays a key role in our ability to understand, efficiently interact with, and survive in the environment. However, a key question - the process through which patterns are detected in the first place - has largely eluded investigation. My proposal focuses on this crucial missing link. I propose a paradigm, recently developed and validated in my laboratory, that allows us to observe these processes, with great detail, within the auditory system. The method, based on measuring behavioural and time-locked brain responses to rapid tone-pip sequences governed by specifically controlled rules aims to uncover (1) how the brain discovers patterns in sound sequences, (2) which neural mechanisms are involved, (3) to what degree the process is automatic or susceptible to attentional state and behavioural goals of the listener. The results will reveal an important missing link in understanding audition, and perception more generally, and inform the current debate in systems neuroscience surrounding sensitivity to input statistics and predictive coding. The project draws upon, and will extend, my expertise in psychophysics, electrophysiology, and brain imaging of auditory function. It is backed by the strong multidisciplinary scientific and clinical environment of the UCL Ear Institute and the Wellcome Trust Centre for Neuroimaging.
该项目采用最先进的神经成像(脑电图、脑磁图和功能磁共振成像)和行为实验(心理物理学)来揭示人类听众如何在快速展开的声音序列中发现模式和统计规律。越来越多的实验证据表明,大脑对多个时间尺度的感觉输入的统计规律很敏感,这种敏感性对于我们理解环境、与环境有效互动以及在环境中生存的能力起着关键作用。然而,一个关键问题——首先检测模式的过程——在很大程度上回避了调查。我的建议重点关注这个关键的缺失环节。我提出了一个最近在我的实验室开发和验证的范例,它使我们能够在听觉系统内非常详细地观察这些过程。该方法基于测量大脑对受特定控制规则控制的快速音调序列的行为和时间锁定反应,旨在揭示(1)大脑如何发现声音序列中的模式,(2)涉及哪些神经机制,(3)该过程在多大程度上是自动的或容易受到听众的注意力状态和行为目标的影响。研究结果将揭示在理解听觉和更普遍的感知方面一个重要的缺失环节,并为当前系统神经科学中围绕输入统计和预测编码的敏感性的争论提供信息。该项目利用并将扩展我在心理物理学、电生理学和听觉功能脑成像方面的专业知识。它得到了伦敦大学学院耳科研究所和威康神经影像信托中心强大的多学科科学和临床环境的支持。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Behavioural and neural evidence for implicit memory for regularities in rapid sound sequences
快速声音序列规律性内隐记忆的行为和神经证据
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Bianco R
  • 通讯作者:
    Bianco R
Implicit memory for regularities in rapid sound sequences
对快速声音序列规律的内隐记忆
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Bianco R
  • 通讯作者:
    Bianco R
Memory for repeated auditory textures
重复听觉纹理的记忆
  • DOI:
    10.31234/osf.io/zjce5
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Bastug B
  • 通讯作者:
    Bastug B
No Link Between Speech-in-Noise Perception and Auditory Sensory Memory - Evidence From a Large Cohort of Older and Younger Listeners.
  • DOI:
    10.1177/23312165231190688
  • 发表时间:
    2023-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Bianco, Roberta;Chait, Maria
  • 通讯作者:
    Chait, Maria
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    2020-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.7
  • 作者:
    Roberta Bianco;Peter M C Harrison;Mingyue Hu;Cora Bolger;Samantha Picken;M. Pearce;M. Chait
  • 通讯作者:
    Roberta Bianco;Peter M C Harrison;Mingyue Hu;Cora Bolger;Samantha Picken;M. Pearce;M. Chait
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知道了