言语想象的神经机制
王勇丽, 葛胜男, Lancy Lantin Huang, 万勤, 卢海丹

Neural mechanism of speech imagery
WANG Yongli, GE Shengnan, Lancy Lantin Huang, WAN Qin, LU Haidan
表1 不同言语想象内容与脑神经信号的差异
研究 被试 想象对比 内容 覆盖脑区 工具 信号 结果
Proix et al. (2021) 13例
癫痫患者
言语想象
VS
言语产生(发音)
6个单词:
spoon, cowboy, battlefield, swimming, python, telephone
感觉运动皮层、颞上回、颞中回、颞下回、下额叶 ECoG
(侵入性)
BHA、θ波、β波、γ波 言语想象时BHA不显著, θ波、β波、γ波显著;
言语执行时以上脑区显著。
Chengaiyan et al. (2020) 6例
健康成人
言语想象
VS
言语产生(发音)
50个 CVC (辅音−元音−辅音)单词, 包含/a/, /i/, /u/, /e/, /o/:
can, car, cat, bad, dad, gas, lab, man, rat, tap; did, fit, kit, lip, pig, pin, rip, sim, sit, zip; bun, bus, cup, gum, hug, hut, jug, pip, sum, sun; bed, den, hen, her, jet, led, let, net, red, vex; box, cop, dog, fog, jog, lot, not, pot, rod, sob.
全脑区 (额叶、颞叶、顶叶、枕叶) EEG α波、δ波、θ波、β波、γ波 言语想象时, 颞叶的θ波占主导;
言语产生(发音)时, 额叶的γ波占主导
Nguyen
et al. (2017)
15例
健康成人
言语想象状态下长单词、短单词和元音的对比 长单词:cooperate, independent
短单词:in, out, up
元音:/a/, /i/, /u/
全脑区 EEG 脑电波 脑活动信号确实均集中在位于布洛卡区上方的左前额叶, 中额叶和顶叶, 运动皮层和韦尼克区。想象时短单词和长单词在布洛卡区和韦尼克区出现时频差异; 短单词比长单词更容易在高频段(31~70 Hz)和布洛卡区受到抑制。
郭苗苗 等(2018) 9例
健康成人
言语想象
VS
空闲期
4个字:喝, 右, 吃, 冷 全脑区 EEG α波、δ波、θ波、β波、γ波 想象“喝”时, F5与F6电极的脑电信号能量在9~16 Hz频率区域, 500 ms到2100 ms时间范围内较基线有明显的增强。
想象“右”时, EEG信号在1500 ms之后, 8~14 Hz频率区域能量较基线明显增强。
想象“吃”时, EEG信号在300~1800 ms时间内, 8~14 Hz频率区域内能量较基线明显减弱。
想象“冷”时, EEG信号在300~2000 ms时间内, 6~13 Hz和16~22 Hz频率区域内能量较基线均有明显减弱。
Orpella et al. (2022) 21例
健康成人
言语想象
VS
阅读
3个音节:/pa/, /ta/, /ka/ 全脑区 MEG
面部sEMG
脑磁信号 起始阶段的视觉处理信息两种状态共享枕叶视觉皮层;
言语想象时脑区激活的时间进程按照前120 ms的视觉区域活动, 180 ms时以颞外侧皮质(左侧)为主, 在位置和时间上都与预期的语音编码一致。260~300 ms时到达顶叶(听觉记忆皮层)、岛叶、双侧运动前区, 反映听觉运动整合过程和发音运动计划过程。440 ms后为广泛性左侧听觉皮层活动; 阅读时以视觉信息解码为主;
言语想象和阅读时均出现面部肌肉微弱电信号, 不同音节/pa/、/ta/、/ka/之间的面部电流无差异。