摘要： 目的：生物运动具有独特的节律性运动模式并伴随着相应的声音线索。我们先前的研究发现,视听节律一致性能促进生物运动的视觉搜索 (Shen et al., 2023, Psychon Bull Rev);此外,大脑通过神经振荡同步化的方式追踪编码了视觉生物运动的多层级节律结构——如行走运动中的初级脚步周期结构与高阶步态周期结构,进而参与了视觉生物运信息的时空整合 (Shen et al., 2023, NeuroImage)。然而,大脑如何编码视听节律一致的生物运动信号及该过程在生物运动视听整合中的作用尚不清楚。
方法：本研究通过两个脑电实验探究上述问题。实验1中,被试分别在视觉(V)、听觉(A)和视听(AV)条件下观看特定频率的行走光点生物运动刺激或/和听相应的脚步声,单通道和双通道条件下神经同步化效应的差异可用于考察对视听生物运动信号的皮层编码及整合过程。实验2以视听频率一致及不一致条件下神经活动的差异为视听整合的指标,同时纳入倒立的视觉刺激作为非生物运动对照条件,进一步考察特异于生物运动信息视听整合的神经编码机制。
结果：实验1发现视听条件下被试的神经振荡活动同时追踪了高阶步态周期结构(1 Hz)和初级脚步周期结构(2 Hz)。更重要的是：在1 Hz 上,视听双通道的神经响应大于单通道之和(AV > A+V),而2 Hz 上则表现出相反模式(AV < A+V),表明不同层级的神经同步化过程均参与了生物运动信号的非线性整合,但在其中发挥了不同的作用。实验2进一步发现频率一致的视听刺激比不一致刺激引发了更强的神经振荡同步化响应,且正立条件的视听一致性效应显著大于倒立条件,反映了特异于生物运动信息的视听整合效应。而且,这种特异性的神经响应仅出现在1 Hz上,并可溯源至与生物运动加工密切相关的右侧颞上沟后部和运动皮层,表明对高阶运动结构的神经追踪选择性地支持了生物运动信息的视听整合。
结论：这些发现揭示了生物运动视听整合的神经振荡编码机制,并强调了层级式神经同步化过程在复杂节律性刺激多感觉整合中的重要作用。

关键词: 生物运动, 视听整合, 神经同步化, 神经振荡, 皮层追踪