Sprachsignale beim Stottern
Neuronale Verarbeitung von Sprachsignalen bei stotternden Kindern
Studienübersicht
Status
Status
Bedingungen
Bedingungen
Intervention / Behandlung
Intervention / Behandlung
Detaillierte Beschreibung
Die Studie wird die Integrität neuronaler Prozesse, die der Sprachtoncodierung zugrunde liegen, und die Art und Weise, wie diese Prozesse durch Aufgabenanforderungen moduliert werden, unter Verwendung von Neuroimaging und Computermodellierung bewerten.
Altersgerechte standardisierte Tests zur Beurteilung von Rede-, Sprach- und kognitiven Fähigkeiten werden von einem zertifizierten Sprachpathologen oder einem geschulten Labormitglied durchgeführt.
Die Ermittler werden auch die Elektroenzephalographie (EEG) über Frequenzfolgereaktionen (FFRs) und zeitliche Reaktionsfunktionen (TRFs) messen, während Kinder Sprach-Ton-Aufgaben mit unterschiedlichen Schwierigkeitsgraden absolvieren, einschließlich Silbenhören und -identifikation sowie Aufgaben zum kontinuierlichen Sprachverständnis. Beide Aufgaben werden sowohl in Ruhe als auch in Hintergrundgeräuschen präsentiert. EEG-Signale werden mit Ag-AgCl-Kopfhautelektroden gesammelt, und Antworten werden mit einer Abtastrate von 25 kHz mit Brain Vision Recorder (Brain Products, Gilching, Deutschland) aufgezeichnet.
Die Ermittler werden auch die funktionelle MRT (fMRI) nutzen, um mehrere neuronale Systeme zu beurteilen, die der Sprachtonverarbeitung bei Kindern zugrunde liegen, die in einem 3T-Scanner stottern. Der Einsatz ähnlicher Sprach-Ton-Aufgaben bei denselben Teilnehmern wie die EEG-Aufgaben ermöglicht die Quantifizierung neuronaler Aktivierungen und Repräsentationen in auditiven, sprachmotorischen Artikulations- und Aufmerksamkeitsnetzwerken während einfacher und komplexer Sprachaufgaben. Eine Reihe von MRT-Scans wird aufgezeichnet, um Daten zur Gehirnanatomie des Teilnehmers zu liefern. Diese Scans werden einzeln analysiert und auch in Kombination mit funktionellen Scans verwendet. Alle Teilnehmer werden auf Metall und andere Gegenstände untersucht, die für den MRT-Raum nicht geeignet sind. Die Teilnehmer erhalten Ohrstöpsel und/oder Kopfhörer zum Tragen.
Studientyp
Studientyp
Einschreibung (Geschätzt)
Einschreibung
Phase
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Studienkontakt
Studienkontakt
- Name: Brittany Coleman, MS, CCC-SLP
- Telefonnummer: 412-710-6028
- E-Mail: bmc162@pitt.edu
Studieren Sie die Kontaktsicherung
- Name: Ashley Parker, PhD
- Telefonnummer: 412-710-6028
- E-Mail: ashley.parker@pitt.edu
Studienorte
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Michigan
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Ann Arbor, Michigan, Vereinigte Staaten, 48105
- Noch keine Rekrutierung
- University of Michigan
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Kontakt:
- Emily Garnett, PhD, CCC-SLP
- E-Mail: emilyog@med.umich.edu
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Hauptermittler:
- Soo-Eun Chang, PhD, CCC-SLP
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Pennsylvania
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Pittsburgh, Pennsylvania, Vereinigte Staaten, 15213
- Rekrutierung
- University of Pittsburgh
-
Kontakt:
- Brittany Coleman, MS, CCC-SLP
- Telefonnummer: 412-710-6028
- E-Mail: bmc162@pitt.edu
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Hauptermittler:
- Amanda Hampton Wray, PhD, CCC-SLP
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Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Spricht Englisch als Hauptsprache
- Sprachliche Fähigkeiten im typischen Bereich
- Kognitive Fähigkeiten im typischen Bereich
- Keine Kontraindikationen für MRT
Einschlusskriterien für stotternde Kinder:
- Vorhandensein von Entwicklungsstottern (Beginn in der Kindheit)
- Keine Vorgeschichte einer anderen Kommunikationsstörung
Einschlusskriterien für Kinder, die nicht stottern:
- Keine Familiengeschichte von Stottern
- Keine Vorgeschichte anderer Kommunikationsstörungen (z. B. Hörbehinderung, Sprachbehinderung, kognitive Beeinträchtigung/Verletzung)
Ausschlusskriterien:
- Einnahme von Medikamenten, die die neurale Funktion verändern
- Kognitive Fähigkeiten unterhalb des typischen Bereichs
- Schwere medizinische Krankheit
- Kein fließender Sprecher des Englischen
- Schwanger oder möglicherweise schwanger
- Metallimplantate in Ihrem Körper (einschließlich Herzschrittmacher, Neurostimulatoren oder andere Metallgegenstände)
- Schrapnell-Verletzungen
- Augenfremdkörper (z. B. Metallspäne)
- Metallpiercings, die für den Scan nicht entfernt werden können
- Tätowierungen, die Eisen- oder Metallpigmente enthalten
- Neigt zu Klaustrophobie
- Für fMRT werden Personen mit einem Kopfumfang von mehr als 60 cm oder einem Gewicht von mehr als 300 Pfund aufgrund der Größe der Öffnung des fMRI-Magneten ausgeschlossen
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
- Zuteilung: N / A
- Interventionsmodell: Einzelgruppenzuweisung
- Maskierung: Keine (Offenes Etikett)
Anzahl der Arme
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / ArmTeilnehmergruppe / Arm |
Intervention / BehandlungIntervention / Behandlung |
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Experimental: Sprachgeräuschstimulation
Sprachschallstimulation durch Verhaltens-, elektrophysiologische und Magnetresonanztomographie-basierte Aufgaben
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Verhaltens-, elektrophysiologische und Magnetresonanztomographie-basierte Sprachschallprüfung
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Sprachlauterkennung
Zeitfenster: 1 Sitzung (bis zu 2 Stunden)
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Verhaltensreaktionen werden für die Silbenerkennungsaufgabe in Ruhe und bei Vorhandensein von Hintergrundgeräuschen gemessen.
Kinder werden so schnell wie möglich antworten, um zu identifizieren, welchen Sprachlaut sie gehört haben.
Innerhalb und zwischen Gruppen werden Analysen zwischen stotternden Kindern und Kontrollpersonen durchgeführt.
Driftdiffusionsmodelle (DDMs) werden verwendet, um die Verhaltensantworten von Genauigkeit und Reaktionszeit zu aggregieren, um die Neigung zu genaueren oder schnelleren Antworten sowie die Änderung des Antwortverhaltens im Laufe der Zeit in jeder Gruppe zu bewerten.
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1 Sitzung (bis zu 2 Stunden)
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Frequenzfolgereaktionen (EEG)
Zeitfenster: 1 Sitzung (bis zu 30 Minuten)
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Frequency Following Responses (FFRs) werden gesammelt und zur Quantifizierung der neuronalen Kodierung von schnellen zeitlichen Hinweisen in auditiven Stimuli, einschließlich Sprachlauten, verwendet.
FFRs (70–1500 Hz) werden durch Silben ausgelöst.
FFRs werden unter ruhigen Bedingungen und in Gegenwart einer konkurrierenden Hintergrundgeschichte erhoben.
Die Größe der FFRs wird gemessen.
Die Dekodierung von FFRs, die durch Silben unter Verwendung von Support-Vector-Machine-Klassifikatoren hervorgerufen werden, wird analysiert.
Innerhalb und zwischen Gruppen werden Analysen zwischen stotternden Kindern und Kontrollpersonen durchgeführt.
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1 Sitzung (bis zu 30 Minuten)
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Temporale Reaktionsfunktionen (EEG)
Zeitfenster: 1 Sitzung (bis zu 1 Stunde)
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Die Analyse der zeitlichen Reaktionsfunktion (TRFs) vergleicht direkt einen kontinuierlich variierenden Stimulus, wie z. B. kontinuierliche Sprache, mit EEG-Daten.
Die Beziehung zwischen den kontinuierlichen Sprach- und EEG-Signalen wird als kontinuierliche Welle geschätzt, die beschreibt, wie eine Änderung in einem kontinuierlichen Sprachmerkmal mit Änderungen im EEG-Signal zusammenhängt.
Die vom TRF vorhergesagten EEG-Daten werden über Korrelation mit den realen, beobachteten EEG-Daten verglichen, was zu einem Fitnessmaß (Pearson's r) dafür führt, wie gut der Stimulus die beobachtete neurale Aktivität erklärt.
Multivariate lineare Ridge-Regression unter Verwendung der Leave-One-Out-Cross-Validierungsmethode, um eine Überanpassung der Daten zu verhindern, wird verwendet, um das vorhergesagte und das erhaltene EEG zu vergleichen.
Höhere Korrelationen zwischen dem vorhergesagten und erhaltenen EEG spiegeln eine bessere kortikale Codierung der Sprachhüllkurve wider.
Innerhalb und zwischen Gruppen werden Analysen zwischen stotternden Kindern und Kontrollpersonen durchgeführt.
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1 Sitzung (bis zu 1 Stunde)
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Blutsauerstoffspiegelabhängige Aktivierung (funktionelle Magnetresonanztomographie)
Zeitfenster: 1 Sitzung (bis zu 2 Stunden)
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Gehirnaktivierungsmuster, die durch vom Blutsauerstoffgehalt abhängige (FETT) fMRI-Signale indiziert werden, werden analysiert.
BOLD-Antworten werden für jeden Teilnehmer für jede funktionale Aufgabe separat geschätzt.
Die Ergebnisse auf Studienebene umfassen die Haupteffekte von Gruppen (Kinder, die stottern vs. Kontrollen), Interaktionen von Gruppe zu Region und Interaktionen von Gruppe zu Netzwerk (Gehör, Sprachmotorik und Aufmerksamkeit).
Drift Diffusion Models (DDMs) werden verwendet, um die Verhaltensantworten von Genauigkeit und Reaktionszeit (z. B. während der Kategorisierung der Geräusche wie /ba/ oder /da/) zu aggregieren, um die Tendenz zu genaueren oder schnelleren Antworten sowie Änderungen zu bewerten Reaktionsverhalten im Laufe der Zeit in jeder Gruppe.
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1 Sitzung (bis zu 2 Stunden)
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Multi-Voxel-Musteranalyse (funktionelle Magnetresonanztomographie)
Zeitfenster: 1 Sitzung (bis zu 2 Stunden)
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Die Multi-Voxel-Musteranalyse (MVPA) ist eine Analysetechnik für maschinelles Lernen, die darauf abzielt, räumlich verteilte neuronale Repräsentationen über Ensembles von Voxeln zu quantifizieren.
MVPA wird verwendet, um die neuronalen Aktivitätsmuster zu bestimmen, die prädiktive Informationen über die Silben enthalten (z.
/ba/, da/) in den Aufgaben in Ruhe und mit Hintergrundgeräuschen.
Extrahierte BOLD-Parameterschätzungen für jede Silbe werden in die Analyse eingegeben.
Die Genauigkeiten der teilnehmerspezifischen Klassifikationskreuzvalidierung (pro vorbestimmten Interessensbereichen) werden zwischen den Bedingungen verglichen, um Interessensbereiche zu bestimmen, in denen Repräsentationen durch zunehmende Aufgabenanforderungen verbessert oder verschlechtert werden.
Regionen mit signifikanten Klassifikationsgenauigkeiten auf Gruppenebene in jeder Aufgabe sowie interessierende Regionen, die aufgabenabhängige Änderungen der Klassifikationsgenauigkeiten zeigen, werden durch Permutationstests für jede interessierende Region für jeden Teilnehmer festgelegt.
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1 Sitzung (bis zu 2 Stunden)
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Psychophysiologische Interaktionen
Zeitfenster: 1 Sitzung (bis zu 2 Stunden)
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Psychophysiologische Interaktionsanalysen (PPI) werten aufgabenabhängige Interaktionen zwischen Hirnregionen aus.
Jede vorbestimmte interessierende Region dient als Saatregion.
Für jede Zielregion (alle anderen interessierenden Regionen) wird ein allgemeines lineares Modell verwendet, um die Wechselwirkung von aufgabenbezogenen hämodynamischen Effekten und den Effekten abzuschätzen, die linear mit der Zeitreihe der Saatregion zusammenhängen.
Signifikante Wechselwirkungen spiegeln Regionen wider, für die sich die effektive Konnektivität mit der Seed-Region als Funktion der Aufgabenbedingung ändert (d. h. Regionen angeben, die vorzugsweise für eine bestimmte Aufgabe gekoppelt sind).
Die Ergebnisse auf Studienebene werden die Haupteffekte von Gruppen (Kinder, die stottern vs. Kontrollen), Interaktionen von Gruppe zu Region und Interaktionen von Gruppe zu Netzwerk (Akustik, Sprachmotorik, Aufmerksamkeit) bewerten.
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1 Sitzung (bis zu 2 Stunden)
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Mitarbeiter und Ermittler
Sponsor
Sponsor
Mitarbeiter
Mitarbeiter
Ermittler
Ermittler
- Hauptermittler: Amanda Hampton Wray, PhD, CCC-SLP, University of Pittsburgh
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (Tatsächlich)
Studienbeginn
Primärer Abschluss (Geschätzt)
Primärer Abschluss
Studienabschluss (Geschätzt)
Studienabschluss
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Tatsächlich)
Zuerst gepostet
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
Letztes Update gepostet
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
Zuletzt verifiziert
Mehr Informationen
Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen
Andere Studien-ID-Nummern
Andere Studien-ID-Nummern
- STUDY21120103
- 1R01DC019904-01 (US NIH Stipendium/Vertrag)
Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)
Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?
Beschreibung des IPD-Plans
IPD-Sharing-Zeitrahmen
IPD-Sharing-Zugriffskriterien
Art der unterstützenden IPD-Freigabeinformationen
- STUDIENPROTOKOLL
- SAFT
- ANALYTIC_CODE
Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
Produkt, das in den USA hergestellt und aus den USA exportiert wird
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