
在嘈杂的鸡尾酒会上,有些人似乎能一边与朋友交谈,一边留意到房间另一侧的有趣对话。这种能力并非简单的听觉敏锐,而是反映了大脑短暂同时处理多段对话的惊人能力。都柏林圣三一学院的研究人员通过脑电图(EEG)实时记录发现,人类大脑在切换注意力时,会进入一个持续1-2秒的“双追踪”重叠窗口,同时处理两个说话者的信息。这一发现挑战了经典认知心理学中“单一通道”的注意力模型,表明听觉皮层能短暂地同时构建两个竞争性语言信号的高级表征。
研究团队在参与者聆听两人同时说话并需切换注意力的实验中,识别出一种独特的EEG神经信号,该信号仅在对话切换时出现,标志着大脑同时追踪两个信号的确切时刻。这种双追踪能力存在显著的个体差异,解释了为何有些人更擅长在嘈杂社交环境中游刃有余。该研究为开发更智能的助听器提供了理论基础,未来设备可支持用户自然探索更广泛的声景,而非单纯放大单一说话者。同时,研究也揭示了为何老年人和听力障碍者在嘈杂环境中容易感到极度疲劳。
该研究的资深作者之一、都柏林圣三一学院计算机科学与统计学院及神经科学研究所的Giovanni Di Liberto教授表示:“我们的发现表明,有些人天生就是更好的多任务处理者,他们能更好地探索周围发生的事情,而不会立即失去对当前对话的关注。这有助于解释为什么有些人似乎特别擅长在嘈杂的社交环境中游刃有余。”他指出,这种双追踪能力的个体差异,可能使某些人在需要快速转移注意力的情境中占据优势。
研究团队使用脑电图测量了参与者在同时聆听两人说话并伴有背景人群噪音时的脑部活动。参与者被要求在不同说话者之间切换注意力,研究人员则追踪他们大脑的反应。结果发现,大脑在完全脱离第一个说话者之前,就已经开始与新的说话者互动,形成了一个短暂的重叠期,在此期间两个对话被同时表征。这种重叠期在EEG上表现为一种独特的神经信号,该信号仅在注意力切换过程中出现。
这项研究不仅挑战了经典的注意力模型,还具有重要的实际应用价值。理解大脑如何在竞争性声音之间自然切换,有助于科学家开发更好的听觉技术,包括更智能的助听器,这些设备不仅能支持聚焦于单一说话者,还能更自然地探索更广泛的声音环境。此外,该研究还有助于理解为什么有些人(包括老年人和听力障碍者)在餐厅、工作场所和家庭聚会等嘈杂环境中会感到特别疲惫。
最终,这项研究为大脑最令人印象深刻的日常技能之一提供了新的见解:帮助我们在一段对话中保持参与,同时随时准备在更重要的信息吸引我们注意力时做出反应。