Objectives: Identifying target sounds in challenging environments is crucial for daily experiences. It is important to note that it can be enhanced by nonauditory stimuli, for example, through lip-reading in an ongoing conversation. However, how tactile stimuli affect auditory processing is still relatively unclear. Recent studies have shown that brief tactile stimuli can reliably facilitate auditory perception, while studies using longer-lasting audio-tactile stimulation yielded conflicting results. This study aimed to investigate the impact of ongoing pulsating tactile stimulation on basic auditory processing. Design: In experiment 1, the electroencephalogram (EEG) was recorded while 24 participants performed a loudness-discrimination task on a 4-Hz modulated tone-in-noise and received either in-phase, anti-phase, or no 4-Hz electrotactile stimulation above the median nerve. In experiment 2, another 24 participants were presented with the same tactile stimulation as before, but performed a tone-in-noise detection task while their selective auditory attention was manipulated. Results: We found that in-phase tactile stimulation enhanced EEG responses to the tone, whereas anti-phase tactile stimulation suppressed these responses. No corresponding tactile effects on loudness-discrimination performance were observed in experiment 1. Using a yes/no paradigm in experiment 2, we found that in-phase tactile stimulation, but not anti-phase tactile stimulation, improved detection thresholds. Selective attention also improved thresholds but did not modulate the observed benefit from in-phase tactile stimulation. Conclusions: Our study highlights that ongoing in-phase tactile input can enhance basic auditory processing as reflected in scalp EEG and detection thresholds. This might have implications for the development of hearing enhancement technologies and interventions.

Abstract Auditory perception can benefit from stimuli in non-auditory sensory modalities, as for example in lip-reading. Compared with such visual influences, tactile influences are still poorly understood. It has been shown that single tactile pulses can enhance the perception of auditory stimuli depending on their relative timing, but whether and how such brief auditory enhancements can be stretched in time with more sustained, phase-specific periodic tactile stimulation is still unclear. To address this question, we presented tactile stimulation that fluctuated coherently and continuously at 4Hz with an auditory noise (either in-phase or anti-phase) and assessed its effect on the cortical processing and perception of an auditory signal embedded in that noise. Scalp-electroencephalography recordings revealed an enhancing effect of in-phase tactile stimulation on cortical responses phase-locked to the noise and a suppressive effect of anti-phase tactile stimulation on responses evoked by the auditory signal. Although these effects appeared to follow well-known principles of multisensory integration of discrete audio-tactile events, they were not accompanied by corresponding effects on behavioral measures of auditory signal perception. Our results indicate that continuous periodic tactile stimulation can enhance cortical processing of acoustically-induced fluctuations and mask cortical responses to an ongoing auditory signal. They further suggest that such sustained cortical effects can be insufficient for inducing sustained bottom-up auditory benefits.