Kortikale Beiträge zur Frequenz nach Reaktionen und Modulation

Die Teilnehmer hören sich eine Vielzahl von Geräuschen an, während die Frequenzfolgeantwort (FFR) aufgezeichnet wird. Die FFR ist eine durch Schall hervorgerufene Reaktion, die die akustischen Eigenschaften des eingehenden akustischen Signals mit bemerkenswerter Genauigkeit widerspiegelt. Die FFR wird heute als integrierte Reaktion anerkannt, die aus einem Zusammenspiel von frühen auditiven subkortikalen und kortikalen Systemen resultiert. Die der FFR zugrunde liegende kortikale Dynamik ist unklar. Alle Stimuli werden auf den gleichen quadratischen Mittelwert der Amplitude und Stimulusdauer normalisiert und mit der gleichen In-dem-Ohr-Intensität wiedergegeben. Zweiunddreißig Stimuli aus menschlicher und tierischer Naturproduktion mit einem breiten F0-Bereich werden verwendet, um die FFR zu ermitteln. Für jeden Stimulus werden mindestens 1000 artefaktfreie Versuche gesammelt. Die Teilnehmer sitzen in einem ruhigen Raum (Patienten) oder einer schallbehandelten Kabine und hören Geräuschen zu, während Elektroenzephalographie (EEG) und Pupillometrie-Signale kontinuierlich erfasst werden. EEG-Signale werden mit Ag-AgCl-Kopfhautelektroden erfasst, wobei die aktive Elektrode am zentralen Nullpunkt (Cz), die Referenz am rechten Mastoid und der Boden am linken Mastoid platziert werden. Die Kontaktimpedanz beträgt < 5 kΩ für alle Elektroden für alle Aufzeichnungssitzungen, und die Antworten werden mit einer Abtastrate von 25 kHz unter Verwendung von Brain Vision PyCorder 1.0.7 (Brain Products, Gilching, Deutschland) aufgezeichnet. Abwechselnde Polaritäten der Stimuli werden binaural im Schallfeld präsentiert (identisch mit den Tierprotokollen), wobei ein Inter-Stimulus-Intervall zwischen 122 und 148 ms zittert. Die Teilnehmer werden angewiesen, wach zu bleiben und keine überflüssigen Bewegungen zu machen. EEG- und Pupillenmessungen ermöglichen eine kontinuierliche Überwachung des Teilnehmerzustands. Die Reihenfolge der Blöcke wird zwischen den Teilnehmern ausgeglichen, und die Stimuluspräsentation wird von der E-Prime 2.0.10-Software gesteuert. Die elektrophysiologischen Daten werden mit BrainVision Analyzer 2.0 (Brain Products, Gilching, Deutschland) vorverarbeitet, bandpassgefiltert (variiert je nach Stimulus F0; 12 dB/Oktave, null Phasenverschiebung). Der Bandpassfilter spiegelt ungefähr die unteren und oberen Grenzen der Phasenverriegelung entlang der Hörbahn wider, die zur FFR (auditorischer Kortex, Mittelhirn) beiträgt. Die Reaktionen werden in Epochen unterteilt, die Grundlinie auf die mittlere Spannung des Grundrauschens (-40 bis 0 ms) korrigiert. Epochen, in denen die Amplitude ± 35 μV überschreitet, werden als Artefakte betrachtet und zurückgewiesen. In jeder Sitzung wird eine voreingestellte Anzahl artefaktfreier FFR-Versuche (500 für jede Polarität) durchgeführt. Für die Pupillometrie sitzen die Teilnehmer auf einem Stuhl und legen ihren Kopf auf eine Kinnstütze. Die stabilisierte Halterung hat auch eine kleine horizontale Stange, gegen die sie ihre Stirn legen können. Um den Eyetracker zu kalibrieren, werden die Teilnehmer gebeten, 9 Punkten, die auf einem Monitor erscheinen, mit ihren Augen zu folgen. In beide Ohren werden Ohrstöpsel eingesetzt, und auditive Stimuli werden binaural präsentiert. Pupillometriedaten werden vorverarbeitet, um Rauschen aus der Analyse zu entfernen. Die Pupillendaten werden auf 50 Hz heruntergesampelt. Versuche, bei denen mehr als 15 % der Proben als Blinzeln erkannt wurden, werden entfernt. Fehlende Samples aufgrund von Blinken werden linear interpoliert von ungefähr 100 ms vor und 100 ms nach dem Blinken. Die Pupillenreaktionen werden unter Verwendung der durchschnittlichen Pupillengröße in den 500–1000 ms vor dem Einsetzen der Hörreize auf die Grundlinie normalisiert. Eine gemeldete Schlüsselvariable ist die prozentuale Veränderung der Pupillengröße.