Predikce účinků vizuální zpětné vazby na motorickou adaptaci řeči u zdravých dospělých (PVF)

Během řeči se mozek spoléhá na více zdrojů zpětné vazby, včetně sluchového vstupu a fyzických pocitů z jazyka a rtů, aby mohl sledovat a upravovat řeč v reálném čase. Lidé se liší v tom, jak moc se na každý z těchto zdrojů zpětné vazby spoléhají, a tyto individuální rozdíly mohou předpovědět, komu nejvíce prospějí různé typy technologické podpory pro učení řeči.

Tato studie zkoumá, zda výpočetní model individuální reakce na senzorickou zpětnou vazbu dokáže předpovědět, jak moc osoba těží z přidání vizuální zpětné vazby v reálném čase během řečového úkolu. Účastníci dokončí sérii úkolů, ve kterých je sluchová zpětná vazba řeči měněna v reálném čase prostřednictvím sluchátek. Poté je použit výpočetní model k odhadu, jak silně se každý účastník při sledování řeči spoléhá na sluch oproti fyzickým pocitům. Účastníci poté úkol opakují s přidaným vizuálním displejem zobrazujícím řečový signál spolu s cílem, což poskytuje další zdroj zpětné vazby.

Hlavní otázkou je, zda výpočetní profil použití senzorické zpětné vazby – konkrétně, zda se osoba více spoléhá na sluch nebo na fyzické pocity – předpovídá, jak moc vizuální displej zlepší schopnost každého účastníka reagovat na změněnou zpětnou vazbu.

Na začátku účastníci dokončí dvě verze úkolu se změněnou sluchovou zpětnou vazbou (AAF) bez vizuální zpětné vazby. První používá design "rychlé adaptace", ve kterém je změněná zpětná vazba zavedena a opětovně odebrána během krátkých experimentálních běhů; druhý používá standardní adaptivní design, ve kterém je změněná zpětná vazba zavedena jednou a udržována po delší běh. Výkon v obou úkolech je podroben výpočetnímu modelování SimpleDIVA k odhadu parametrů sluchové a somatosenzorické reakce specifických pro účastníka. Použití dvou variant úkolu umožňuje vyhodnocení stability odhadů parametrů napříč podmínkami vyvolání.

Účastníci poté dokončí standardní adaptivní úkol AAF se simultánní vizuálně-akustickou biozpětnou vazbou v reálném čase. Vizuální displej prezentuje aktuální signál přehrávání zvuku (tj. změněný signál) spolu s vizuálním cílem odvozeným od základní produkce účastníka. Primárním měřítkem výsledku je vizuální zisk, definovaný jako rozdíl v rámci účastníka ve velikosti kompenzace mezi podmínkou sluchově-vizuální zpětné vazby a podmínkou pouze sluchové zpětné vazby standardního adaptivního úkolu AAF.

Primární analýza používá lineární regresi k testování, zda parametry SimpleDIVA z fáze začátku předpovídají velikost vizuálního zisku. Předpověď primárního zájmu je poměr sluchového vážení k celkovému senzorickému vážení, odrážející relativní dominanci sluchové oproti somatosenzorické zpětné vazbě. Velikost kompenzace na začátku v podmínce pouze sluchové zpětné vazby bude zahrnuta jako kovariát. Párový t-test také vyhodnotí celkový účinek přidání vizuální zpětné vazby na velikost kompenzace napříč vzorkem.