清华大学心理学系张丹课题组使用基于近红外光谱脑成像技术（fNIRS）开展噪声下言语理解神经机制的脑际认知研究，研究成果《Speaker–Listener Neural Coupling Reveals an Adaptive Mechanism for Speech Comprehension in a Noisy Environment》被《Cerebral Cortex》国际期刊（影响因子5.043，JCR Q1）正式录用并在线发表。论文的共同第一作者为清华大学心理学系博士生李卓然和李佳蔚，通信作者为清华大学心理学系张丹副教授，论文合作者包括清华大学医学院生物医学工程系洪波研究员，德国汉堡大学医学院Andreas Engel教授、Guido Nolte博士。

实验范式、流程和测量脑区。

日常生活中的言语沟通环境总是存在噪声干扰。已有研究发现，人脑中存在两个不同的系统来应对噪声。第一个系统是听觉系统，它通过选择性地加工目标语音和抑制环境噪声来实现对噪声的过滤处理；第二个系统是感觉运动系统，它通过模拟发声动作或主动预测即将出现的信息来补全缺失的语音信息。然而，已有研究大多讨论的是人在理解简单的言语材料（如音素）时应对噪声的神经机制，缺乏对自然语言和真实语境的关注，并缺少对两种机制的直接对比。本研究使用近红外光谱成像技术测量了人在倾听自然语料时两个系统的神经活动，并通过计算听者和讲者的神经耦合及其行为学相关的方式探索人在噪声条件下理解言语的神经机制。

听者和讲者的神经耦合结果。(A) 显著的神经频带，(B/C) 听者和讲者表现出显著神经耦合的脑区，(D) 听者的感觉运动系统（左侧额下回，CH17）和听觉系统（右侧颞中回和角回CH35-36）和讲者在不同条件下的神经耦合。

研究发现，听者的左侧额下回（感觉运动系统）和右侧颞中回、角回（听觉系统）的神经活动和讲者的神经活动表现出了显著耦合。其中，听者在感觉运动系统和讲者的神经耦合在噪声较强时和通过言语理解题目测量的理解程度的正相关更高，在听觉系统和讲者的神经耦合在噪声较弱时和理解程度的相关较高。这一结果提示，两个系统可能通过不同的机制来应对噪声干扰。在噪声较强时，基于运动模拟或预测的感觉运动系统比听觉系统具有更强的适应性和稳健性。本研究从脑际视角出发，为探索噪声条件下自然言语理解中两个神经系统的功能差异提供了新的实验证据。

神经耦合的行为学相关结果。(A/C) 听者在感觉运动系统和听觉系统的神经耦合的行为学相关结果。(B/D) 代表性脑区配对的神经耦合的行为学相关结果。

本研究得到国家自然科学基金委（NSFC）和德国科学基金会（DFG）重大国际合作项目“跨模态学习的自适应、预测和交互”(NSFC 62061136001 DFG TRR-169/C1, B1, B4）以及国家自然科学基金委面上项目“基于群体脑扫描的课堂教学效果关键认知神经指标研究”（61977041）自主，特此致谢。

文章在线发表链接：https://doi.org/10.1093/cercor/bhab118。