Flexibilní reprezentace řeči

Účelem této studie je porozumět dynamické, flexibilní povaze zpracování řeči jako funkce percepční váhy aplikované na akusticko-fonetické dimenze v rámci různých poslechových kontextů a požadavků.

Konkrétní cíle této studie jsou následující:

1. Stanovit nervovou odpověď na dvě akusticko-fonetické dimenze jako funkci percepční váhy, kterou nesou při signalizaci fonémové identity.

   Cíl 1 konkrétně vyhodnotí odezvy na dobu nástupu hlasu (VOT) a základní frekvenci (F0). Shromážděná data poskytnou účastníkům základní odpověď.

2. Identifikovat, jak experimentální manipulace s naslouchacím kontextem ovlivňuje percepční váhové strategie VOT a F0.

Cíl 2 vyhodnotí modulaci neurální odezvy na zavedení šumu a zavedení "akcentu".

Sekundárním cílem této studie je použití „kontrolních“ elektrod, což jsou elektrody umístěné v klinicky nezbytných oblastech mozku, ale mimo oblast zájmu pro tuto studii (supratemporální rovina), aby se zjistilo, zda jsou zapojeny další oblasti mozku. v adaptivní plasticitě zpracování řeči.

Řeč je primárním prostředkem, kterým sdělujeme své potřeby, přání a myšlenky druhým, a schopnost zpracovat řeč je zásadní pro naše každodenní fungování, stejně jako pro naši schopnost navazovat a udržovat vztahy. Poruchy ve zpracování řeči mají nepopiratelný negativní dopad na jednotlivce i společnost. Zatímco existují habilitační a rehabilitační strategie, které mohou zlepšit sluchové zpracování a kvalitu života, pochopení přesného neurálního mechanismu, který je základem schopnosti lidského mozku zpracovávat řeč, by přispělo k přesněji definovaným prostředkům, jimiž se lze zaměřit na deficity. Tato studie se snaží porozumět oblastem mozku zapojeným do zpracování řeči, jak tyto oblasti analyzují specifické akusticko-fonetické dimenze a jak se systém přizpůsobuje úspěšnému zpracování řeči v různých poslechových kontextech.

Moderní elektrofyziologické techniky způsobily revoluci ve výzkumu aktivity v lidském mozku a umožnily vyšetřovatelům identifikovat specifické oblasti nebo vzorce aktivity spojené s různým chováním a smyslovými zážitky. Záznamy sEEG, které zahrnují intracerebrální měření nervové aktivity pomocí hloubkových elektrod, jsou schopny poskytnout jedinečný přístup do oblastí mozku, které jsou jinak nepřístupné s méně invazivními měřeními. Tato studie, využívající práci PI Abela s dětskými pacienty podstupujícími sEEG záznam pro lokalizaci ložisek záchvatů nebo mapování jazyka, umožní výzkumníkům přímo studovat aktivitu v oblastech, které již byly v literatuře uváděny jako klíčové pro spektrotemporální analýzu komplexních akustických signálů, jako je řeč. . Tyto oblasti v supratemporální rovině (STP) zahrnují Heschlův gyrus, planum polare a planum temporale, které jsou všechny jedinečně zacíleny prostřednictvím sEEG.

Existující literatura o zpracování řeči naznačila, že mapování fyzického vstupu (akustického signálu) k jazykové reprezentaci (identifikace fonémů nebo slov) není statický proces, ale spíše značně závisí na kontextu poslechu. Sluchový procesní systém se pravidelně přizpůsobuje změnám kvality signálu, nepříznivým poslechovým podmínkám a krátkodobým odchylkám od očekávaných a naučených pravidelností vstupu v rodném jazyce tím, že na konkrétní akusticko-fonetické parametry aplikuje různou důležitost neboli percepční váhu. To ukazuje na existenci adaptivní plasticity ve zpracování řeči, ale existující neurofyziologické modely tuto flexibilitu kortikální odpovědi neberou v úvahu. Data z pilotních EEG a sEEG studií prokázala, že vysoká gama aktivita v STP a behaviorální reakce byly odstupňovány podle percepční váhy dané dvěma akusticko-fonetickým rozměrům, době nástupu hlasu (VOT) a základní frekvenci (F0).

Navrhovaná studie přispěje k existujícím znalostem tím, že pomůže vytvořit podrobnější model on-line kortikální odezvy a adaptace na měnící se akustické signály. Je unikátní v tom, že zohledňuje roli, kterou hraje percepční váha akusticko-fonetických dimenzí při signalizaci fonémů a rozhodování na základě kategorií.