I flussi vocali umani sono ricchi di informazioni, come l'emozione 1,2, lo stato di salute 3,4, il sesso biologico5, l'età6 e, soprattutto, l'identità vocale individuale 7,8. Gli studi hanno suggerito che gli ascoltatori umani hanno una solida capacità di riconoscere e differenziare l'identità dei loro pari attraverso le voci, superando le variazioni all'interno del parlante intorno alla rappresentazione media dell'identità del parlante nello spazio acustico9. Tali variazioni sono determinate da una manipolazione acustica (frequenza fondamentale e lunghezza del tratto vocale, cioè F0 e VTL) che non corrisponde a chiare intenzioni pragmatiche9, prosodie emotive10 e sicurezza vocale che trasmette la sensazione di sapere dei parlanti11. Gli esperimenti comportamentali si sono concentrati su molti fattori che influenzano le prestazioni degli ascoltatori nel riconoscere i parlanti, tra cui le manipolazioni legate al linguaggio 8,12,13, le caratteristiche relative ai partecipanti come l'esperienza musicale o la capacità di lettura14,15 e gli adattamenti correlati agli stimoli come il discorso all'indietro o le non-parole16,17; Altri possono essere trovati nelle recensioni della letteratura18,19. Alcuni esperimenti recenti hanno indagato come la variazione individuale della rappresentazione dell'identità del parlante possa minare l'accuratezza del riconoscimento, considerando aspetti tra cui l'alta e bassa espressività emotiva16 e le prosodie neutre rispetto a quelle paurose5; Si aprono altri possibili scenari per ulteriori indagini, come suggerito da un riesame20.
Per la prima lacuna di ricerca, lo studio propone che le basi neurologiche dell'identificazione del parlante debbano ancora esplorare completamente come la variazione all'interno del parlante sfida le attività cerebrali degli ascoltatori. Ad esempio, in un compito di riconoscimento del parlante basato sulla risonanza magnetica funzionale di Zäske et al., il giro temporale posteriore superiore destro (pSTG), il giro frontale inferiore / medio destro (IFG / MFG), il giro frontale mediale destro e il caudato sinistro hanno mostrato un'attivazione ridotta quando correttamente identificati come vecchi rispetto ai nuovi parlanti, indipendentemente dal fatto che il contenuto linguistico fosse lo stesso o diverso21. Tuttavia, un precedente studio di elettroencefalografia (EEG) di Zäske et al. non ha osservato questo effetto vecchio/nuovo quando la variazione dell'identità del parlante è stata introdotta attraverso testi diversi22. In particolare, una componente positiva tardiva (LPC) più grande che va da 300 a 700 ms, rilevata all'elettrodo Pz quando gli ascoltatori incontravano il loro familiare parlatore addestrato che esprimeva lo stesso testo (cioè ascoltando un replay con contenuto linguistico non variato), era assente quando i parlanti consegnavano nuovi testi.
A sostegno dell'affermazione di Zäske et al.21, questo studio sospetta che un effetto vecchio/nuovo possa ancora essere osservato nonostante le differenze nel contenuto linguistico tra le sessioni di formazione e di test nelle analisi del potenziale correlato agli eventi (ERP). Questa logica deriva dall'idea che l'assenza dell'effetto vecchio/nuovo in Zäske et al.22, in condizioni in cui sono stati utilizzati testi diversi, può essere attribuita alla mancanza di una sessione di controllo aggiuntiva durante il compito di formazione per garantire un apprendimento completo ed efficace dell'identità, come suggerito da Lavan et al.23. Di conseguenza, il primo obiettivo dello studio è quello di esaminare e convalidare questa ipotesi. Questo studio mira a testare questo aspetto aggiungendo una sessione di controllo al paradigma formazione-test22.
Un'altra questione chiave che questo studio mira ad affrontare è la robustezza dell'identificazione del parlante in presenza di prosodia vocale. Precedenti studi comportamentali hanno suggerito che gli ascoltatori faticano particolarmente a riconoscere i parlanti attraverso diverse prosodie, il che indica un ruolo modulatorio del contesto prosodico - gli ascoltatori hanno ottenuto risultati inferiori nelle diverse condizioni di prosodia di training-test. Questo studio mira a testare questo esponendo gli ascoltatori a riconoscere i parlatori familiari in prosodie sicure o dubbie24. Questo studio prevede che le differenze ERP osservate aiuteranno a spiegare come la prosodia del linguaggio influenzi il riconoscimento dell'identità.
L'obiettivo principale del presente studio è quello di indagare la robustezza dell'effetto vecchio/nuovo nel riconoscimento del parlante, esaminando in particolare se ci sono differenze nel riconoscere i parlanti in prosodie sicure rispetto a quelle dubbie. Xu e Armony10 hanno condotto uno studio comportamentale utilizzando un paradigma di training-test, e i loro risultati suggeriscono che gli ascoltatori non possono superare le differenze prosodiche (ad esempio, addestrati a riconoscere un parlante in prosodia neutra e testati sulla prosodia paurosa) e possono raggiungere solo una precisione inferiore al livello di probabilità10. L'analisi acustica indica che i diffusori che esprimono vari stati emotivi sono associati alla modulazione VTL/F0; ad esempio, la prosodia fiduciosa è caratterizzata da VTL allungato e F0 inferiore, mentre è vero il contrario per la prosodia dubbia11,24. Un'altra prova viene dallo studio di Lavan et al.23, che ha confermato che gli ascoltatori possono adattarsi ai cambiamenti VTL e F0 del parlante e formare rappresentazioni basate sulla media dei parlanti. Questo studio riconcilia il fatto che, dal punto di vista dei dati comportamentali, è probabile che gli ascoltatori riconoscano ancora l'identità del parlante attraverso le prosodie (ad esempio, addestrati a riconoscerne uno in prosodia sicura ma testato in prosodia dubbia; riportato in un manoscritto separato in preparazione). Tuttavia, i correlati neurali dell'identificazione del parlante, in particolare la generalizzabilità dell'effetto vecchio/nuovo osservato da Zäske et al.22, rimangono poco chiari. Pertanto, il presente studio è impegnato a convalidare la robustezza dell'effetto vecchio/nuovo in prosodie sicure rispetto a dubbie come contesti per la sperimentazione.
Lo studio introduce un allontanamento dai precedenti paradigmi di ricerca negli studi sugli effetti vecchi/nuovi. Mentre la ricerca passata si è concentrata su come il riconoscimento di un parlante vecchio/nuovo influenza la percezione, questo studio lo estende incorporando due livelli di fiducia (fiducioso o dubbioso) nel paradigma (quindi, uno studio 2+2). Questo ci permette di studiare il riconoscimento del parlante all'interno di contesti di prosodie vocali sicure e dubbie. Il paradigma consente l'esplorazione della robustezza di effetti vecchi/nuovi. Le analisi degli effetti della memoria e delle regioni di interesse (ROI) all'interno di contesti di linguaggio fiducioso e dubbio servono come prova per questa indagine.
Nel complesso, lo studio mira ad aggiornare la comprensione dei correlati EEG del riconoscimento vocale, con l'ipotesi che l'LPC allargato dell'effetto vecchio/nuovo dell'EEG sia osservabile anche quando 1) il contenuto linguistico non è lo stesso e 2) con la presenza di prosodia fiduciosa rispetto a dubbia. Questo studio ha indagato le ipotesi attraverso un paradigma in tre fasi. In primo luogo, durante la fase di formazione, i partecipanti hanno stabilito associazioni tra tre voci e i loro nomi corrispondenti. Successivamente, nella fase di controllo, è stato loro affidato il compito di individuare il nome corrispondente a una voce da una selezione di tre candidati. Questo controllo, seguendo Lavan et al.23, mira a superare l'insufficiente familiarizzazione del vecchio parlante, che ha portato all'effetto vecchio/nuovo non osservato quando il testo nelle fasi di formazione e test differiva6, e i parlanti non potevano riconoscere i parlanti attraverso prosodie neutre e paurose10. Infine, nella fase di test, i partecipanti hanno distinto tra tre voci vecchie e tre nuove voci in un compito alternativo a scelta forzata, con la prosodia del parlato presentata come sicura o dubbia. I dati EEG sono stati raccolti utilizzando un sistema EEG a 64 canali e sono stati sottoposti a pre-elaborazione prima dell'analisi. L'analisi statistica e l'analisi del potenziale correlato agli eventi (ERP) sono state condotte in RStudio, mentre MATLAB è stato utilizzato per l'analisi della topografia cerebrale.
Per quanto riguarda i dettagli del design, questo studio propone un esperimento di apprendimento dell'identità del parlante che controlla l'altezza del parlante, che è correlata al VTL e influenza le impressioni di chi sta parlando23. Questo aspetto influenza anche le impressioni sociali, come la dominanza percepita25, e tale formazione di impressioni di livello superiore potrebbe interagire con la decodifica dell'identità del parlante26.