空间感知与自我相关性之间的相互作用：自我相关性有助于提高个体对外在空间中自身距离的辨别能力

《Hearing Research》：Interaction between spatial perception and self-relevance: Self-relevance improves the discrimination of distance from oneself in the extrapersonal space

　　罗宾·杜克莱莫蒂埃（Robin Duclermortier）| 马蒂厄·拉万迪埃（Mathieu Lavandier）| 法比安·佩兰（Fabien Perrin）
中央里昂学院（Ecole Centrale de Lyon）、法国国家科学研究中心（CNRS）、LTDS、UMR5513、法国沃勒-昂-维尔兰（Vaulx-en-Velin）69518

**摘要**
区分声源与自我的距离有助于构建身体自我的认知，并可能影响对其自我相关性的分析，但空间处理与内容处理之间关系的机制仍有待深入研究。本研究探讨了声音的自我相关性（自己的名字与不熟悉的名字）是否影响听者区分声源与自身距离的能力，这些声音分别模拟在个人周围空间（peripersonal space, PPS）和外部空间（extrapersonal space, EPS）中。此外，还通过以刺激为中心的任务评估了距离感知能力，其中听者根据外部听觉参考点而非自身身体来判断距离。在以身体为中心的任务中，对于外部空间中的自我相关刺激，表现优于非自我相关刺激。而在以刺激为中心的任务中，当前设计下未观察到类似的名字效应。这些发现表明，在特定条件下，空间处理和语义内容处理可能会相互作用，而非完全独立进行。

**引言**
身体与空间中物体之间的距离决定了可直接触及或操作的事物与超出直接身体行为范围的事物的虚拟边界。个人周围空间（PPS）被定义为围绕身体的空间，在此空间内与周围环境发生物理互动（Rizzolatti等人，1981年）。PPS与外部空间（EPS）不同，后者指的是超出抓取距离的范围。这两种空间的区分与行动可能性、身体保护以及对靠近身体发生的事件的优先处理有关。例如，PPS中的刺激会引发更快的反应时间（Canzoneri等人，2012年）并增强多感官整合（Serino等人，2011年）。PPS既被视为防御/保护区域，也是以行动为导向的区域（de Vignemont和Iannetti，2015年）。前者含义中，其外边界起到抵御潜在危险的作用（Anelli等人，2013年）；后者含义中，它反映了个体探索身体周围区域并与其中物体互动的实际或感知能力（Brozzoli等人，2012年）。值得注意的是，PPS的概念有时与人际距离概念重叠（Quesque等人，2017年）——即人们与他人保持的舒适距离——研究表明PPS受到社会因素的调节（Teneggi等人，2013年；Fossataro等人，2023年）。从这个角度来看，个人守护或可接近区域的概念突显了空间的双重作用：它既保护个体，又促进有目的的行动。

区分声源与自身的距离有助于构建身体自我的认知，将身体自我与环境及他人区分开来（Noel等人，2015年）。自我表征由声音本身的内容驱动，这些内容可能包含被归类为与自我相关的信息。自我相关的处理是我们更敏锐地检测和识别与个人有联系的语义和/或情景内容的能力，而非那些不太或无关的信息（Gallagher等人，2000年；Northoff等人，2006年）。自我相关刺激直接指向个体，如一个人自己的名字（Castro等人，2020年；Laureys等人，2007年；Perrin等人，2005年）。自我相关性检测在感知中起着关键作用，影响注意力（Shapiro等人，1997年）和记忆（Conway，2005年；Symons和Johnson，1997年）等核心认知过程。自我优势（或自我优先效应）在视觉领域已被广泛研究，表明自我相关刺激会获得处理优先权（Frassinetti等人，2008年；Frassinetti等人，2009年；Galigani等人，2021年）。即使在新的关联形成过程中，这种效应也存在（Humphreys和Sui，2016年；Sui等人，2012年）。听觉中的自我相关性检测的一个典型例子是“鸡尾酒会效应”——即听到自己的名字即使在非注视通道也能吸引注意力（Cherry，1953年；Moray，1959年；Wood和Cowan，1995年）。

距离处理和内容处理都对自我表征有贡献，但很少有研究探讨这两种过程如何相互作用。Canzoneri等人（2016年）发现，当参与者将自己认同于远处位置的虚拟形象时，“近”和“远”这两个词的空间语义一致性带来的通常促进作用消失了。Noel等人（2017年）发现，虽然参与者能够处理未见单词的物理位置（在注视点上方或下方），但他们无法将这些单词分类为自我相关或不相关。据我们所知，这种听觉距离与自我相关内容之间的具体相互作用尚未在单一范式中直接测试，因此尚不清楚这两个维度在判断与自身距离时是如何结合的。

本研究旨在验证距离与内容之间是否存在相互作用。为此，我们评估了当呈现自我相关刺激（参与者的名字）与不相关刺激（不熟悉的名字）时，听者区分两个声源与自身距离的能力是否更好，这些声源分别模拟在PPS和EPS中。此外，为了探究距离与内容之间的相互作用是否依赖于参考听者自身的身体，我们引入了一个额外的以刺激为中心的任务。在该任务中，听者根据外部参考点而非自身身体来判断距离。

为了评估距离与内容之间的相互作用，我们使用双耳房间冲激响应（binaural room impulse responses, BRIRs）通过耳机播放虚拟声源，以保留房间声学特性。听觉距离感知依赖于多种线索，这些线索的相对重要性取决于声源距离和声学环境。在个人周围空间和外部空间中，主要线索包括总体音量、混响相关信息以及频率依赖的结构（Kolarik等人，2016年）。然而，靠近的声源还会产生距离依赖的双耳和频谱变化，这在外部空间中不那么明显。对于距离头部1米以内的侧向声源，双耳音量差异随距离减小而显著增加，而双耳时间延迟对声源距离相对不敏感（Brungart和Rabinowitz，1999年）。关于近距声源定位的研究还表明，表现既受这些近距双耳线索影响，也受刺激特性的影响（Brungart等人，1999年；Brungart，1999年），这也是近场虚拟音频渲染面临挑战的原因之一（Brungart，2002年）。因此，在本研究中，我们使用在每个测试距离测量的BRIRs来保留模拟距离范围内自然存在的距离依赖的双耳和房间声学变化。这一操作还使我们能够检查与声音外化相关的线索是否会影响表现。当相同的声学信号以双耳方式同时传送到两只耳朵时（双耳呈现方式），感知到的外化效果通常会减弱，声音更可能听起来像是在头部内部或附近（Best等人，2020年；Leclère等人，2019年）。相比之下，此处使用的基于BRIR的双耳刺激保留了双耳差异和通常与外化感知更一致的房间相关线索（Jeffress和Taylor，1961年），尽管外化取决于更广泛的双耳、频谱和情境因素，不应简单视为双耳与双耳对立的概念。内化并不排除距离感知（Lavandier等人，2024年），但我们假设减少与外化相关的线索可能会影响距离判断及其与自我相关性的相互作用。因此，我们同时使用了双耳和双耳对立的刺激来测试不同聆听模式下的外化程度对表现的影响。

**方法片段**
总共，以下设计中列出的所有实验因素组合产生了3200次不同的试验。如果将所有试验都呈现给每位参与者，会导致测试时间过长并可能增加疲劳。因此，我们将试验分配给八个参与者的子组，每个子组完成400次不同的试验，每个子组的3200次试验都完成了一次。

**结果**
以身体为中心的任务（平均准确率=0.797）的准确率高于以刺激为中心的任务（平均准确率=0.625），p < 0.001（图4）。

在以身体为中心的任务中（图4，左侧面板），方差分析（ANOVA）显示空间（F(1, 23) = 269.79，p < 0.001）和聆听模式（F(3, 69) = 24.77，p < 0.001）的主效应显著，以及空间*聆听模式的交互作用（F(3, 69) = 3.07，p = 0.034）也显著。对于模拟在距离<1米处的声源，表现优于距离>1米的声源（p < ...）

**讨论**
本研究旨在评估听觉距离感知如何受到自我表征的影响，包括身体空间线索（声源距离、聆听模式）和语义内容（自我相关性），以及这些因素如何共同塑造听觉空间感知。参与者在区分PPS内的声源距离（<1米）时的表现显著优于EPS内的声源（>1米），并且当来自同侧耳朵的声学信息...

**作者贡献声明**
罗宾·杜克莱莫蒂埃（Robin Duclermortier）：撰写——初稿、可视化、方法论、研究设计、数据分析、概念化。
马蒂厄·拉万迪埃（Mathieu Lavandier）：撰写——审阅与编辑、监督、方法论、资金获取、概念化。
法比安·佩兰（Fabien Perrin）：撰写——审阅与编辑、监督、方法论、资金获取、概念化。

**透明度和开放性**
数据使用Python 3.11.9（pandas 2.1.4）进行处理，并使用R 4.2.2（ggplot2 3.5.2；dplyr 1.1.4）进行分析。本研究未使用任何他人开发的数据、代码或方法。样本大小、所有数据排除情况、操作方法和测量结果都在研究中报告。研究的设计和分析均未预先注册。

**致谢**
该项目获得了Labex CeLyA（授权号ANR-10-LABX-0060）和欧盟Horizon Europe研究与创新计划（授权号101129903）的资助。