シータバンドの振動は、同調以上のものを反映しています：行動的および神経の証拠は積極的なチャンキングプロセスを示しています

連続音響ストリームを知覚ユニットに解析することは、聴覚の知覚の基本です。以前の研究では、スピーチ、音楽、およびその他の準リズム刺激における知覚ユニットの形成と相関するデルタおよびシータバンド（〜1〜8 Hz）の皮質のエントレインメントメカニズムが明らかにされています。Delta-Thetaバンドの皮質振動が通常の音響パターンによって受動的に同行されているか、音響ストリームを解析する上で積極的な役割を果たしているかどうかが議論されています。ここでは、1/F変調スペクトルを使用した新規刺激を使用して皮質振動を調査します。これらの1/F信号にはリズミカルな構造はありませんが、ブロードバンド変調特性のため、多くのタイムスケールを介した情報が含まれています。環境ノイズ、音声、発声、音楽のダイナミクスをシミュレートするFのさまざまな指数を使用して、1/F変調スペクトルを選択しました。磁気脳波（MEG）の記録を受けている間、参加者は1/F刺激を聞き、埋め込みターゲットトーンを検出しました。トーン検出性能は、異なる指数の刺激によって異なり、約200ミリ秒の時間ウィンドウを使用して計算されたローカル信号対雑音比によって説明できます。さらに、驚くべきことに、すべての刺激でシータバンド振動が観察されましたが、指数1および1.5の刺激によって堅牢な位相コヒーレンスが優先的に表示されました。さまざまなタイムスケールに関する音響情報を定量化する聴覚処理モデルを構築し、モデルの出力を神経結果と相関させました。皮質振動は、200ミリ秒以上のセグメントの塊を反映していることを示しています。これらの結果は、音響情報を整理するために〜200ミリ秒のタイムスケールで動作する、エントレインメントを補完するアクティブな聴覚セグメンテーションメカニズムを示唆しています。

Parsing continuous acoustic streams into perceptual units is fundamental to auditory perception. Previous studies have uncovered a cortical entrainment mechanism in the delta and theta bands (~1-8 Hz) that correlates with formation of perceptual units in speech, music, and other quasi-rhythmic stimuli. Whether cortical oscillations in the delta-theta bands are passively entrained by regular acoustic patterns or play an active role in parsing the acoustic stream is debated. Here, we investigate cortical oscillations using novel stimuli with 1/f modulation spectra. These 1/f signals have no rhythmic structure but contain information over many timescales because of their broadband modulation characteristics. We chose 1/f modulation spectra with varying exponents of f, which simulate the dynamics of environmental noise, speech, vocalizations, and music. While undergoing magnetoencephalography (MEG) recording, participants listened to 1/f stimuli and detected embedded target tones. Tone detection performance varied across stimuli of different exponents and can be explained by local signal-to-noise ratio computed using a temporal window around 200 ms. Furthermore, theta band oscillations, surprisingly, were observed for all stimuli, but robust phase coherence was preferentially displayed by stimuli with exponents 1 and 1.5. We constructed an auditory processing model to quantify acoustic information on various timescales and correlated the model outputs with the neural results. We show that cortical oscillations reflect a chunking of segments, > 200 ms. These results suggest an active auditory segmentation mechanism, complementary to entrainment, operating on a timescale of ~200 ms to organize acoustic information.