نموذج التدريب والاختبار القائم على الحفظ للتعرف القوي على الهوية الصوتية في الكلام التعبيري باستخدام تحليل الإمكانات المتعلقة بالحدث

التدفقات الصوتية البشرية غنية بالمعلومات ، مثل العاطفة ^1,2 ، والحالة الصحية ^3,4 ، والجنس البيولوجي⁵ ، وسن⁶ ، والأهم من ذلك ، الهوية الصوتية الفردية ^7,8. أشارت الدراسات إلى أن المستمعين البشريين لديهم قدرة قوية على التعرف على هويات أقرانهم وتمييزها من خلال الأصوات ، والتغلب على الاختلافات داخل المتحدث حول التمثيل القائم على متوسط هوية المتحدث في الفضاء الصوتي⁹. تحدث هذه الاختلافات عن طريق التلاعب الصوتي (التردد الأساسي وطول المسالك الصوتية ، أي F0 و VTL) الذي لا يتوافق مع النوايا البراغماتية^{الواضحة 9} ، وعروض العاطفة¹⁰ ، والثقة الصوتية التي تنقل شعور المتحدثين بمعرفة¹¹. ركزت التجارب السلوكية على العديد من العوامل التي تؤثر على أداء المستمعين في التعرف على المتحدثين ، بما في ذلك التلاعب المرتبط باللغة^8،12،13 ، والخصائص المتعلقة بالمشاركين مثل تجربة الموسيقى أو القدرة على القراءة^14،15 ، والتكيفات المتعلقة بالمحفزات مثل الكلام العكسي أو اللاكلمات^16،17 ؛ يمكن العثور على المزيد في مراجعات الأدبيات^18,19. حققت بعض التجارب الحديثة في كيفية تقويض الاختلاف الفردي لتمثيل هوية المتحدث دقة التعرف ، مع الأخذ في الاعتبار الجوانب بما في ذلك التعبير العاطفي المرتفع مقابل المنخفض¹⁶ والعروض المحايدة مقابل العروض المخيفة⁵ ؛ المزيد من السيناريوهات المحتملة مفتوحة لمزيد من التحقيق ، على النحو المقترح في مراجعة²⁰.

بالنسبة للفجوة البحثية الأولى ، تقترح الدراسة أن الأسس العصبية لتحديد المتحدث لم تستكشف بعد بشكل كامل كيف يتحدى الاختلاف داخل المتحدث أنشطة دماغ المستمعين. على سبيل المثال ، في مهمة التعرف على المتحدث المستندة إلى التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي بواسطة Zäske et al. ، أظهر التلفيف الصدغي العلوي الخلفي الأيمن للمشاركين (pSTG) ، والتلفيف الجبهي السفلي / الأوسط الأيمن (IFG / MFG) ، والتلفيف الجبهي الإنسي الأيمن ، والمذنب الأيسر تنشيطا منخفضا عند تحديده بشكل صحيح على أنه متحدث قديم مقابل متحدث جديد ، بغض النظر عن كون المحتوى اللغوي متماثلا أو مختلفا²¹. ومع ذلك ، فإن دراسة سابقة لتخطيط كهربية الدماغ (EEG) أجراها Zäske et al. لم تلاحظ هذا التأثير القديم / الجديد عندما تم تقديم اختلاف هوية المتحدث من خلال نصوص مختلفة²². على وجه التحديد ، كان المكون الإيجابي الأكبر والمتأخر (LPC) الذي يتراوح من 300 إلى 700 مللي ثانية ، والذي تم اكتشافه عند قطب Pz عندما واجه المستمعون متحدثهم المدرب المألوف الذي يعبر عن نفس النص (أي سماع إعادة بمحتوى لغوي غير متنوع) ، غائبا عندما قدم المتحدثون نصوصا جديدة.

دعما للتأكيد الذي قدمه Zäske et ^al.21 ، تشك هذه الدراسة في أنه لا يزال من الممكن ملاحظة تأثير قديم / جديد على الرغم من الاختلافات في المحتوى اللغوي بين جلسات التدريب والاختبار في تحليلات الإمكانات المتعلقة بالحدث (ERP). ينبع هذا الأساس المنطقي من فكرة أن غياب التأثير القديم / الجديد في Zäske et ^al.22 ، في ظل ظروف تم فيها استخدام نصوص مختلفة ، يمكن أن يعزى إلى عدم وجود جلسة فحص إضافية أثناء مهمة التدريب لضمان تعلم الهوية الشامل والفعال ، على النحو الذي اقترحه Lavan et ^al.23. وبالتالي ، فإن الهدف الأول من الدراسة هو فحص هذه الفرضية والتحقق من صحتها. تهدف هذه الدراسة إلى اختبار ذلك عن طريق إضافة جلسة فحص إلى نموذج اختبار التدريب²².

سؤال رئيسي آخر تهدف هذه الدراسة إلى معالجته هو قوة تحديد المتحدث في وجود عروض الكلام. اقترحت الدراسات السلوكية السابقة أن المستمعين يكافحون بشكل خاص للتعرف على المتحدثين عبر عروض مختلفة ، مما يشير إلى الدور التعديلي للسياق الإيجابي – كان أداء المستمعين ضعيفا في ظروف العروض المختلفة لاختبار التدريب. تهدف هذه الدراسة إلى اختبار ذلك من خلال تعريض المستمعين للتعرف على المتحدثين المألوفين إما في العروض الواثقة أو المشكوك فيها²⁴. تتوقع هذه الدراسة أن تساعد الاختلافات المرصودة في تخطيط موارد المؤسسات في تفسير كيفية تأثير عروض الكلام على التعرف على الهوية.

الهدف الأساسي من الدراسة الحالية هو التحقيق في قوة التأثير القديم / الجديد في التعرف على المتحدث ، وتحديدا فحص ما إذا كانت هناك اختلافات في التعرف على المتحدثين في العروض الواثقة مقابل المشكوك فيها. أجرى شو وأرموني¹⁰ دراسة سلوكية باستخدام نموذج اختبار التدريب ، وتشير النتائج التي توصلوا إليها إلى أن المستمعين لا يمكنهم التغلب على الاختلافات العروضية (على سبيل المثال ، تم تدريبهم على التعرف على المتكلم في علم العروض المحايد واختباره على علم العروض المخيف) ويمكنهم فقط تحقيق دقة أقل من مستوى^{الصدفة 10}. يشير التحليل الصوتي إلى أن المتحدثين الذين يعبرون عن حالات عاطفية متنوعة يرتبطون بتعديل VTL / F0 ؛ على سبيل المثال ، يتميز علم العروض الواثق بطول VTL وانخفاض F0 ، في حين أن العكس صحيح بالنسبة للعروض المشكوك فيها^11,24. يأتي دليل آخر من الدراسة التي أجراها Lavan et ^al.23 ، والتي أكدت أن المستمعين يمكنهم التكيف مع تغييرات VTL و F0 للمتحدث وتشكيل تمثيلات متوسطة للمتكلمين. توفق هذه الدراسة بين أنه ، من منظور البيانات السلوكية ، من المرجح أن يظل المستمعون يتعرفون على هوية المتكلم عبر العروض (على سبيل المثال ، تم تدريبهم على التعرف على واحد في علم العروض الواثق ولكن تم اختباره في علم العروض المشكوك فيه ؛ تم الإبلاغ عنه في مخطوطة منفصلة قيد الإعداد). ومع ذلك ، فإن الارتباطات العصبية لتحديد المتحدث ، وتحديدا قابلية تعميم التأثير القديم / الجديد الذي لاحظه Zäske et ^al.22 ، لا تزال غير واضحة. ومن ثم ، فإن الدراسة الحالية ملتزمة بالتحقق من متانة التأثير القديم / الجديد في العروض الواثقة مقابل المشكوك فيها كسياقات للاختبار.

تقدم الدراسة خروجا عن نماذج البحث السابقة في دراسات التأثيرات القديمة / الجديدة. بينما ركزت الأبحاث السابقة على كيفية تأثير التعرف على المتكلم القديم / الجديد على الإدراك ، فإن هذه الدراسة توسع هذا من خلال دمج مستويين من الثقة (الثقة مقابل الشك) في النموذج (وبالتالي ، دراسة 2 + 2). هذا يسمح لنا بالتحقيق في التعرف على المتحدث في سياقات عروض الكلام الواثقة والمشكوك فيها. يتيح النموذج استكشاف متانة التأثيرات القديمة / الجديدة. تعمل تحليلات تأثيرات الذاكرة ومناطق الاهتمام (ROI) ضمن سياقات الكلام الواثقة والمشكوك فيها كدليل على هذا التحقيق.

إجمالا ، تهدف الدراسة إلى تحديث فهم ارتباطات EEG للتعرف على الصوت ، مع الفرضيات القائلة بأن LPC الموسع لتأثير EEG القديم / الجديد يمكن ملاحظته حتى عندما يكون 1) المحتوى اللغوي ليس هو نفسه ، و 2) مع وجود عروض واثقة مقابل مشكوك فيها. بحثت هذه الدراسة في الفرضيات من خلال نموذج من ثلاث خطوات. أولا ، خلال مرحلة التدريب ، أنشأ المشاركون ارتباطات بين ثلاثة أصوات وأسمائهم المقابلة. بعد ذلك ، في مرحلة التحقق ، تم تكليفهم بتحديد الاسم المقابل لصوت من مجموعة مختارة من ثلاثة مرشحين. يهدف هذا الفحص ، بعد Lavan et ^al.23 ، إلى التغلب على عدم كفاية التعرف على المتحدث القديم ، مما أدى إلى التأثير القديم / الجديد غير الملحوظ عندما اختلف النص في مرحلتي التدريب والاختبار⁶ ، ولم يتمكن المتحدثون من التعرف على المتحدثين عبر العروض المحايدة والمخيفة¹⁰. أخيرا ، في مرحلة الاختبار ، ميز المشاركون بين ثلاثة أصوات قديمة وثلاثة أصوات جديدة في مهمة الاختيار القسري البديلة ، مع تقديم عروض الكلام على أنها إما واثقة أو مشكوك فيها. تم جمع بيانات EEG باستخدام نظام EEG المكون من 64 قناة وخضعت للمعالجة المسبقة قبل التحليل. تم إجراء التحليل الإحصائي وتحليل الإمكانات المرتبطة بالحدث (ERP) في RStudio ، بينما تم استخدام MATLAB لتحليل طبوغرافيا الدماغ.

فيما يتعلق بتفاصيل التصميم ، تقترح هذه الدراسة تجربة تعلم هوية المتحدث التي تتحكم في ارتفاع المتكلم ، والذي يرتبط ب VTL ويؤثر على انطباعات من يتحدث²³. يؤثر هذا الجانب أيضا على الانطباعات الاجتماعية ، مثل الهيمنة المتصورة²⁵ ، وقد يتفاعل تكوين الانطباع عالي المستوى هذا مع فك تشفير هوية المتحدث²⁶.