تأثير استعادة الصوتيات

تأثير استعادة الأصوات هو ظاهرة إدراكية، حيث يستطيع الدماغ، في ظروف معينة، استعادة الأصوات المفقودة من الإشارة الصوتية، ما قد يجعلها تبدو مسموعة. يحدث هذا التأثير عندما تُستبدل الأصوات المفقودة في الإشارة الصوتية بضوضاء لها خصائص فيزيائية تُخفي تلك الأصوات، مُحدثةً غموضًا. في مثل هذا الغموض، يميل الدماغ إلى استكمال الأصوات الغائبة. قد يكون التأثير قويًا لدرجة أن بعض المستمعين قد لا يلاحظون حتى وجود أصوات مفقودة. يُلاحظ هذا التأثير عادةً في المحادثات ذات الضوضاء الخلفية العالية، ما يُصعّب سماع كل صوت بوضوح. تؤثر عوامل مختلفة على قوة هذا التأثير، منها ثراء السياق أو الإشارات اللغوية في الكلام، بالإضافة إلى حالة المستمع، كحالة سمعه أو عمره.

يُعدّ هذا التأثير أكثر أهميةً للبشر مما كان يُعتقد سابقًا. فقد أشار اللغويون إلى أن اللغة الإنجليزية، على الأقل، تحتوي على العديد من البدايات الخاطئة والأصوات الدخيلة. ويُمثّل تأثير الاستعادة الصوتية آلية الدماغ لتصحيح هذه العيوب في كلامنا. فبدون هذا التأثير الذي يُعيق معالجة اللغة ، ستزداد الحاجة إلى إشارات كلامية أكثر دقة، وسيتطلب الكلام البشري دقةً أكبر. ولأغراض التجارب، يُعدّ الضجيج الأبيض ضروريًا لأنه يحلّ محلّ هذه العيوب في الكلام. ومن أهمّ عوامل اللغة الاستمرارية، وبالتالي الفهم .

تأثير استعادة الصوتيات

خلفية

تم توثيق تأثير استعادة الأصوات اللغوية لأول مرة في ورقة بحثية عام 1970 لريتشارد إم. وارين بعنوان "الاستعادة الإدراكية للأصوات الكلامية المفقودة". وكان الهدف من التجربة هو إيجاد تفسير لسبب بقاء الأصوات اللغوية الفردية المحجوبة مفهومة في ظل وجود أصوات دخيلة في الخلفية.

"اجتمع حكام الولايات مع مجالسهم التشريعية المنعقدة في العاصمة."

في تجاربه الأولية، قدّم وارن الجملة الموضحة، واستبدل أولًا صوت "س" في كلمة "legelslatures" بضوضاء خارجية، على شكل سعال. في مجموعة صغيرة مكونة من 20 مشاركًا، لم يلاحظ 19 منهم غياب الصوت، بينما أخطأ شخص واحد في تحديد الصوت المفقود. يشير هذا إلى أنه في حالة غياب صوت معين، يقوم الدماغ بملء الفراغ من خلال المعالجة من أعلى إلى أسفل . كانت هذه الظاهرة معروفة إلى حد ما في ذلك الوقت، لكن لم يتمكن أحد من تحديد سبب حدوثها أو تسميتها. ثم أعاد وارن التجربة نفسها مع الجملة:

"تبين أن العجلة كانت مثبتة على المحور."

استبدل صوت "wh" في كلمة "wheel" (عجلة) وحصل على النتائج نفسها. جميع الأشخاص الذين خضعوا للاختبار كتبوا كلمة "wheel" (عجلة). أجرى وارن لاحقًا أبحاثًا مكثفة على مدى العقود التالية حول هذا الموضوع. [ 1 ]

منذ دراسة وارن، أُجريت العديد من الأبحاث لاختبار الجوانب المختلفة لهذا التأثير. وتشمل هذه الجوانب عدد الأصوات التي يمكن حذفها، ونوع الضوضاء التي تُشغل بدلاً من الصوت، وكيف تُغير السياقات المختلفة هذا التأثير.

علم التشريح العصبي

القشرة السمعية البشرية

على المستوى العصبي، يمكن كبح علامات انقطاع الكلام أو توقفه في المهاد والقشرة السمعية ، ربما نتيجةً للمعالجة التنازلية من قِبل الجهاز السمعي . [ 2 ] يُعتقد أن الجوانب الرئيسية لإشارة الكلام نفسها تُحل في مكان ما عند نقطة التقاء المناطق السمعية واللغوية (مثل منطقة فيرنيكه )، لكي يتمكن المستمع من تحديد ما يُقال. عادةً، يُعتقد أن هذه الأخيرة تتجسد في المراحل النهائية لنظام معالجة اللغة ، ولكن بالنسبة لعمليات استعادة اللغة، لا يزال الكثير مجهولًا حول ما إذا كانت هذه المراحل نفسها مسؤولة عن القدرة على استكمال الصوت المفقود.

يُعدّ استعادة الأصوات إحدى الظواهر العديدة التي تُبيّن أن المعرفة السابقة الموجودة في الدماغ تُزوّده بأدوات لمحاولة تخمين المعلومات المفقودة، وهو أمرٌ يُشبه من حيث المبدأ الخداع البصري . يُعتقد أن البشر والفقاريات الأخرى قد طوّروا القدرة على استكمال الإشارات الصوتية بالغة الأهمية، والتي يتمّ نقلها في ظلّ ظروف صاخبة طبيعية. بالنسبة للبشر، ورغم أنه ليس من المعروف تمامًا في أيّ مرحلة من مراحل المعالجة يحدث تأثير استعادة الأصوات، [ 3 ] تشير الأدلة إلى وجود عمليات استعادة ديناميكية تحدث بالفعل مع تعديلات أساسية للصوت عند معدلات النطق الطبيعية. [ 4 ] وقد أظهرت أبحاث حديثة، باستخدام تسجيلات عصبية فيزيولوجية مباشرة من مرضى الصرع الذين زُرعت لديهم أقطاب كهربائية فوق القشرة السمعية واللغوية، أن التلفيف الصدغي العلوي الجانبي (STG؛ وهو جزء أساسي من منطقة فيرنيكه) يُمثّل الصوت المفقود الذي يُدركه المستمعون. [ 5 ] أظهر هذا البحث أيضًا أن النشاط العصبي المرتبط بالإدراك في STG يتم تعديله بواسطة القشرة الجبهية السفلية اليسرى، والتي تحتوي على إشارات تتنبأ بالصوت الذي سيبلغ المستمعون عن سماعه حتى حوالي 300 مللي ثانية قبل عرض الصوت.

عوامل

ضعف السمع

خضع أشخاص يعانون من ضعف سمع خفيف ومتوسط ​​لاختبارات لتقييم فعالية استعادة الأصوات. أظهر الأشخاص الذين يعانون من ضعف سمع خفيف أداءً مماثلاً للمستمع الطبيعي. أما الأشخاص الذين يعانون من ضعف سمع متوسط، فقد كان إدراكهم شبه معدوم، وعجزوا عن تحديد الأصوات المفقودة. يعتمد هذا البحث أيضاً على عدد الكلمات التي يستطيع المُلاحِظ فهمها بسهولة، نظراً لطبيعة المعالجة من أعلى إلى أسفل. [ 6 ]

زراعة القوقعة

زراعة القوقعة

بالنسبة للأشخاص الذين خضعوا لزراعة قوقعة الأذن ، أشارت المحاكاة الصوتية للزرعة إلى أهمية الدقة الطيفية. [ 3 ] عندما يستخدم الدماغ المعالجة من أعلى إلى أسفل، فإنه يستخدم أكبر قدر ممكن من المعلومات لاتخاذ قرار بشأن ما إذا كانت الإشارة الإضافية في الفجوة تنتمي إلى الكلام، ومع انخفاض الدقة، تقل المعلومات المتاحة للتخمين الصحيح. أشارت دراسة [ 7 ] أجريت على مستخدمي زراعة قوقعة الأذن إلى أن بعض مستخدمي الزرعة يمكنهم الاستفادة من استعادة الصوتيات، ولكن يبدو أنهم يحتاجون إلى مزيد من معلومات الكلام ( دورة تشغيل أطول في هذه الحالة) لتحقيق ذلك.

عمر

تمت دراسة تأثيرات العمر لدى الأطفال وكبار السن، لمعرفة ما إذا كان بإمكان الأطفال الاستفادة من استعادة الصوتيات وإذا كان الأمر كذلك، فما هي القدرة على ذلك، وما إذا كان كبار السن يحافظون على قدرة الاستعادة في مواجهة التغيرات العصبية الفيزيولوجية المرتبطة بالعمر.

يستطيع الأطفال تحقيق نتائج تُضاهي نتائج البالغين في سن الخامسة تقريبًا، إلا أنهم لا يزالون أقل كفاءةً منهم. في هذه السن المبكرة، تُعالَج معظم المعلومات من خلال عملية المعالجة التصاعدية نظرًا لقلة المعلومات المتاحة للاسترجاع. ومع ذلك، فهذا يعني أنهم قادرون على استخدام معرفتهم السابقة بالكلمات لاستكمال الأصوات الناقصة، مع أن أدمغتهم لم تتطور بالقدر الكافي مقارنةً بالبالغين. [ 8 ] [ 9 ]

يستفيد كبار السن (أكبر من 65 عامًا) الذين لا يعانون من ضعف سمع أو يعانون منه بشكل طفيف من إعادة التأهيل الصوتي. في بعض الحالات، قد يكون تأثير إعادة التأهيل أقوى لدى كبار السن منه لدى الشباب، حتى عندما تكون درجات إدراك الكلام الإجمالية أقل لدى كبار السن. يُعزى هذا على الأرجح إلى مهاراتهم اللغوية ومفرداتهم القوية التي يحتفظون بها في سن متقدمة. [ 10 ] [ 11 ]

جنس

لم يكن للجنس أي تأثير على استعادة الصوتيات لدى الأطفال. [ 8 ]

في البالغين، بدلاً من استبدال الأصوات اللغوية تمامًا، قام الباحثون بتغطيتها بنغماتٍ مُفيدة (ساعدت المستمعين على اختيار الصوت اللغوي الصحيح)، أو غير مُفيدة (لم تُساعد أو تُعيق المستمع في اختيار الصوت اللغوي الصحيح)، أو مُضللة (أضرت بالمستمع في اختيار الصوت اللغوي الصحيح). أظهرت النتائج أن النساء تأثرن بالإشارات المُفيدة والمُضللة أكثر بكثير من الرجال. تشير هذه الأدلة إلى أن النساء يتأثرن بالمعلومات الدلالية المُوجهة من أعلى إلى أسفل أكثر من الرجال. [ 12 ]

كانت المستمعات الإناث، على عكس المستمعين الذكور، أكثر قدرة على استخدام إشارة إعلامية متأخرة في نهاية جملة طويلة للإبلاغ عن كلمة سابقة تم تشويشها بسبب الضوضاء. [ 13 ]

جلسة

ينعكس هذا التأثير في غرفة الصدى ، التي تحاكي الواقع بشكل أكبر من غرف الهدوء التقليدية المستخدمة في التجارب. يسمح هذا لأصداء الأصوات المنطوقة بأن تحل محل الأصوات المفقودة. وتضيف الضوضاء البيضاء الإضافية الناتجة عن استبدال الصوت صدىً خاصًا بها، مما يؤثر سلبًا على أداء المستمعين. [ 14 ]

معدل

أُجريت دراسة أخرى من قِبل وارن لتحديد تأثير مدة الصوت البديل على الفهم. ولأن الدماغ يُعالج المعلومات على النحو الأمثل بمعدل مُعين، فعندما تُصبح الفجوة مُقاربة لطول الكلمة، يبدأ التأثير بالتلاشي ويصبح غير فعال. عند هذه النقطة، يفقد التأثير فعاليته لأن المُشاهد يُدرك وجود الفجوة. [ 15 ]

متعدد الحواس

على غرار تأثير ماكغورك ، عندما تمكن المستمعون من رؤية الكلمات المنطوقة، زادت احتمالية تحديدهم للأصوات المفقودة بشكل صحيح. وكما هو الحال مع جميع الحواس، يستخدم الدماغ كل معلومة يراها مهمة لإصدار حكم حول ما يدركه. وباستخدام الإشارات البصرية لحركات الفم، يقوم الدماغ بعملية معالجة من أعلى إلى أسفل لاتخاذ قرار بشأن الصوت المفترض سماعه. تُعد حاسة البصر الحاسة الأساسية لدى البشر، وهي تُسهم بشكل كبير في إدراك الكلام . [ 1 ]

سياق

نظرًا لأن اللغات تتميز ببنية واضحة، يمتلك الدماغ إحساسًا ما بالكلمة التالية في الجملة الصحيحة. فعندما استمع المستمعون إلى جمل ذات بنية صحيحة مع وجود أصوات ناقصة، كان أداؤهم أفضل بكثير من أدائهم مع جملة غير منطقية تفتقر إلى بنية صحيحة. ويعود ذلك إلى الطبيعة التنبؤية لقشرة الفص الجبهي في تحديد الكلمة التالية اللازمة لفهم الجملة. تعتمد المعالجة من أعلى إلى أسفل على المعلومات المحيطة في الجملة لملء الفراغات. فإذا لم تكن الجملة منطقية للمستمع، فلن يجد الكثير من المعلومات في أعلى عملية المعالجة ليسترشد بها. فلو كانت قطعة من أحجية صورة مألوفة مفقودة، لكان من السهل جدًا على الدماغ معرفة شكل تلك القطعة. أما إذا كانت الصورة لشيء غير منطقي بالنسبة للدماغ البشري ولم يسبق له رؤيته، فسيكون من الصعب جدًا على الدماغ فهم ما هو مفقود. [ 16 ] [ 17 ]

شدة

لا يظهر التأثير بشكل صحيح إلا عندما تكون شدة الضوضاء التي تحل محل الأصوات مساوية أو أعلى من شدة الكلمات المحيطة بها. ويتضح هذا التأثير عندما يسمع المستمعون جملةً تتكرر فيها فجواتٌ مع ضوضاء بيضاء، مع ازدياد شدة الضوضاء البيضاء في كل تكرار. وتصبح الجملة أكثر وضوحًا للمستمع كلما ازدادت شدة الضوضاء البيضاء. [ 18 ]

الاستماع الثنائي

عند حذف مقطع صوتي يحتوي على حرف "س" واستبداله بصمت، عُرض مقطع صوتي مماثل بشكل ثنائي الأذن . ببساطة، كانت إحدى الأذنين تسمع الجملة كاملة دون حذف أي صوت، بينما كانت الأذن الأخرى تسمع جملة محذوفة منها صوت "س". كان هذا النوع من تأثير استعادة الصوت قويًا بشكل خاص لأن الدماغ كان يبذل جهدًا أقل بكثير في تخمين الجملة، نظرًا لأن المعلومات كانت مُقدمة للمُلاحِظ. أفاد المُلاحِظون بأنهم سمعوا الجملة نفسها تمامًا في كلتا الأذنين، بغض النظر عن فقدان أحد الأصوات في إحدى أذنيهم. [ 19 ]

لغة

تُدرس ظاهرة استعادة المعنى في الغالب باللغتين الإنجليزية والهولندية، حيث تبدو هذه الظاهرة متشابهة بينهما. ورغم عدم وجود دراسات تقارن هذه الظاهرة بشكل مباشر مع لغات أخرى، يُفترض أنها ظاهرة عامة في جميع اللغات.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 وارن، ريتشارد م. (1970). "الاستعادة الإدراكية لأصوات الكلام المفقودة". مجلة ساينس . 167 (3917): 392-393 . Bibcode : 1970Sci...167..392W . doi : 10.1126/science.167.3917.392 . PMID 5409744 . 
  2. ريكي، ل.؛ فانبوسيل، م.؛ هاوسفيلد، ل.؛ باسكنت، د.؛ فورميسانو، إ.؛ إسبوزيتو، ف. (2012). " سماع حرف علة وهمي في الضوضاء: كبح النشاط القشري السمعي" . مجلة علم الأعصاب . 32 (23): 8024-34 . doi : 10.1523/JNEUROSCI.0440-12.2012 . PMC 6620946. PMID 22674277 .  
  3. 1 2 باشكنت، دينيز (2012). "تأثير تدهور الكلام على الإصلاح من أعلى إلى أسفل: استعادة الصوتيات باستخدام محاكاة زراعة القوقعة والتحفيز الكهربائي الصوتي المدمج" . مجلة جمعية أبحاث طب الأذن والأنف والحنجرة . 13 (5): 683-92 . doi : 10.1007/s10162-012-0334-3 . PMC 3441953. PMID 22569838 .  
  4. سيرفانتس كونستانتينو، ف.؛ سيمون، ج. ز. (2017). " التمثيلات القشرية الديناميكية للامتلاء الإدراكي للإيقاع الصوتي المفقود" . التقارير العلمية . 7 (1): 17536. doi : 10.1038/s41598-017-17063-0 . PMC 5727537. PMID 29235479 .  
  5. ليونارد، ماثيو ك.؛ بود، ماكسيم أو.؛ ​​سيربس، ماتياس ج.؛ تشانغ، إدوارد ف. (2016-12-20). " استعادة الإدراك للكلام المقنّع في قشرة الدماغ البشري" . نيتشر كوميونيكيشنز . 7 (1) 13619. doi : 10.1038/ncomms13619 . ISSN 2041-1723 . PMC 5187421. PMID 27996973 .   
  6. باشكنت، دينيز؛ إيلر، شيريل ل.؛ إدواردز، برنت (2010). "استعادة النطق لدى المستمعين ضعاف السمع الذين يعانون من فقدان سمع حسي عصبي خفيف إلى متوسط". بحوث السمع . 260 ( 1-2 ): 54-62 . doi : 10.1016/j.heares.2009.11.007 . PMID 19922784 . 
  7. بهارجافا، برانيش؛ غودرين، إتيان؛ باشكنت، دينيز (2014). "استعادة الكلام من أعلى إلى أسفل لدى مستخدمي زراعة القوقعة" (ملف PDF) . أبحاث السمع . 309 (4): 113-123 . doi : 10.1016/j.heares.2013.12.003 . PMID 24368138 . 
  8. 1 2 نيومان، روشيل س. (2004). "استعادة الإدراك لدى الأطفال مقابل البالغين". علم اللغة النفسي التطبيقي . 25 (4): 481-93 . doi : 10.1017/S0142716404001237 .
  9. باتيسون، دارسي سو (1976). استعادة الصوتيات لدى أطفال الروضة (أطروحة). جامعة ولاية كانساس. hdl : 2097/11418 . OCLC 33842958 . 
  10. سايجا، جيفتا د.؛ أكيوريك، إلكان ج.؛ أندريجا، تيرد ج.؛ باشكنت، دينيز (2014). " يُحافظ على استعادة الإدراك للكلام المتدهور مع تقدم العمر" . مجلة جمعية أبحاث طب الأذن والحنجرة . 15 (1): 139-148 . doi : 10.1007/s10162-013-0422-z . PMC 3901857. PMID 24198087 .  
  11. جايكل، بريتاني ن.؛ نيومان، روشيل س.؛ جوبيل، ماثيو ج. (2018). "تأثيرات العمر على استعادة الإدراك للجمل المتقطعة المتدهورة" . مجلة الجمعية الصوتية الأمريكية . 143 (1): 84-97 . doi : 10.1121/1.5016968 . PMC 5758365. PMID 29390768 .  
  12. ليدرمان، جاكلين؛ جيلبرت، كريستين؛ فيشر، جانيت ماكجرو؛ ماثيوز، جيتا؛ فراي، ريتشارد إي؛ جوشي، بالافي (2011). "هل تتأثر النساء بالمعلومات الدلالية من أعلى إلى أسفل أكثر من الرجال عند الاستماع إلى الكلام المتقطع؟". اللغة والكلام . 54 (1): 33-48 . doi : 10.1177/0023830910388000 . PMID 21524011 . 
  13. ليدرمان، جاكلين؛ فيشر، جانيت ماكجرو؛ كوتي، ألكسيس؛ ماثيوز، جيتا؛ فراي، ريتشارد إي؛ لينكولن، ألكسيس؛ ألكسندر، ريبيكا (فبراير 2013). "الفروق بين الجنسين في استخدام السياق الدلالي المتأخر عند الاستماع إلى الكلام المتقطع". مجلة أرشيف السلوك الجنسي . 42 (2): 197-201 . doi : 10.1007/s10508-012-9941-7 . ISSN 1573-2800 . PMID 22434397 .  
  14. سرينيفاسان، نيرمال كومار؛ زاهوريك، بافيل (2012). "انعكاس تأثير استعادة الصوتيات في غرفة ذات صدى" . مجلة الجمعية الصوتية الأمريكية . 131 (1): EL28–34. Bibcode : 2012ASAJ..131L..28S . doi : 10.1121/1.3665120 . PMC 3261052. PMID 22280726 .  
  15. باشفورد، جيمس أ.؛ مايرز، دكتور في الطب؛ بروبيكر، بكالوريوس العلوم؛ وارين، ر.م. (1988). "الاستمرارية الوهمية للكلام المتقطع: سرعة الكلام تحدد الحدود الزمنية". مجلة الجمعية الصوتية الأمريكية . 84 (5): 1635-1638 . Bibcode : 1988ASAJ...84.1635B . doi : 10.1121/1.397178 . PMID 3209768 . 
  16. غروب، ديفيد م.؛ تشوي، مارفن؛ هوانغ، تيفاني؛ شيلز، جوزيف؛ توبكنز، بن؛ أورباخ، توماس ب.؛ كوتاس، مارتا (2010). " يكشف تأثير الاستعادة الصوتية عن تأثير ما قبل N400 لسياق الجملة الداعم في إدراك الكلام" . أبحاث الدماغ . 1361 : 54-66 . doi : 10.1016/j.brainres.2010.09.003 . PMC 2963680. PMID 20831863 .  
  17. سيفونين، بايفي؛ مايس، بوركهارد؛ لاتنر، سونيا؛ فريديريتشي، أنجيلا د. (2006). "استعادة الصوتيات في سياق الجملة: أدلة من تأثيرات الجهد الكهربائي المرتبط بالحدث المبكرة والمتأخرة". أبحاث الدماغ . 1121 (1): 177-189 . doi : 10.1016/j.brainres.2006.08.123 . PMID 17027933 . 
  18. شين-كانينغهام، باربرا ج.؛ وانغ، دالي (2008). "تأثيرات تكوين الكائن السمعي على استعادة الصوتيات". مجلة الجمعية الصوتية الأمريكية . 123 (1): 295-301 . Bibcode : 2008ASAJ..123..295S . doi : 10.1121/1.2804701 . PMID 18177159 . 
  19. إيماس، بيتر د.؛ تاجشمان، ج.؛ نيغارد، إل سي؛ ماركوس، دي جيه (1996). "استعادة وتكامل الصوتيات أثناء الاستماع الثنائي". مجلة الجمعية الصوتية الأمريكية . 99 (2): 1141-1147 . Bibcode : 1996ASAJ...99.1141E . doi : 10.1121/1.414598 . PMID 8609298 .