Ajallisen hienorakenteen koodaus sisäkorvaistutteisiin (TFS4CIs)

Tutkimuksen tavoitteena on parantaa sisäkorvaistutteiden käyttäjien musiikin ja puheen aistia. Olennainen terveysvaikutus on heidän elämänlaatunsa. Tämä ehdotus keskittyy siihen, kuinka hyvin sisäkorvaistutteiden käyttäjät voivat oppia käyttämään ajallista hienorakennetta, jos se tarjotaan selkeänä ja johdonmukaisena vihjeenä musiikille tai äänenkorkeudelle. Historiallisesti sisäkorvaistutteet ovat hylänneet ajallisen hienorakenteen ja ovat välittäneet vain suhteellisen hitaiden verhokäyrän vaihteluiden ajoitustietoja. Ajallista hienorakennetta on yritetty palauttaa sisäkorvaistutteiden stimulaatioon, mutta on epäselvää, rajoittiko aikaisempia yrityksiä toteutus, kokemuksen puute vai luonnostaan ​​fysiologia. Ehdotettu lähestymistapa on ainutlaatuinen siinä mielessä, että se tutkii havainnon ja fysiologista plastisuutta, joka ilmenee, kun ajallinen hieno rakenne palautetaan. Ehdotettu tutkimus on organisoitu kahteen tavoitteeseen, joissa tarkastellaan stimulaatiopaikan ja -taajuuden suhteellista painoarvoa sävelkorkeuden tunteen tuottamiseksi (tavoite 1) sekä dynaamisen nopeuden stimulaation näkyvyyttä verrattuna perinteisiin menetelmiin (tavoite 2). Molemmissa tavoitteissa yhdistyvät havaintooppiminen, tietokoneohjattu elektrodipsykofysiikka, sähköfysiologia ja laskennallinen hermomallinnus kuvaamaan sävelkorkeuden havaitsemisen plastisuutta sisäkorvaistutteiden käyttäjillä.

Tavoite 1 tutkii havainto- ja fysiologista plastisuutta, joka liittyy sisäkorvaistutteiden stimulaation paikkaan ja nopeuteen. Sisäkorvaistutteiden käyttäjät kuulevat kasvavan sävelkorkeuden, joka liittyy kasvavaan stimulaatiotaajuuteen, mutta tätä vaikutusta on vaikea mitata yli 300 Hz:n taajuudella. Useimmissa tutkimuksissa psykofyysistä herkkyyttä sisäkorvaistutteiden stimulaationopeudelle ei ole otettu huomioon havaintooppimista. Alustavat tulokset osoittavat, että stimulaatiotaajuuden antama sävelkorkeustunto paranee harjoittelun myötä. Ehdotettu tutkimus tutkii havaintoherkkyyttä ja fysiologista koodausta koko crossover-harjoittelututkimuksen ajan, jossa harjoitellaan sävelkorkeutta stimulaation paikan ja nopeuden perusteella. Ensisijainen testattu hypoteesi on, että sisäkorvaistutteiden käyttäjillä on piilevä kyky kuulla sävelkorkeutta, joka liittyy stimulaatiotaajuuteen, mutta he tarvitsevat koulutusta oppiakseen käyttämään tätä uutta tietoa.

Tavoitteena 2 on määrittää, tarjoaako dynaamisen nopeuden stimulaatio paremman herkkyyden ja paremman perustaajuuden fysiologisen koodauksen verrattuna tavanomaisiin stimulaatiomenetelmiin, jotka perustuvat vakiotaajuisen stimulaation amplitudimodulaatioon. Normaalissa fysiologiassa kuulohermon toimintavaihe lukittuu äänen ajalliseen hienorakenteeseen. Koska sisäkorvaistutteet tyypillisesti hylkäävät nämä tiedot, ei tiedetä, kuinka hyvin sisäkorvaistutteiden käyttäjät voivat oppia käyttämään niitä, jos niitä tarjotaan. Tavoite 2 keskittyy vertailuun dynaamisen nopeuden stimulaation välillä, jossa stimulaationopeutta säädetään dynaamisesti välittämään ajallista hienorakennetta verrattuna tavanomaisiin menetelmiin, jotka perustuvat vakionopeuden stimulaation amplitudimodulaatioon. Ensisijainen hypoteesi on, että dynaamisen nopeuden stimulaatio tarjoaa paremman äänenkorkeuden herkkyyden ja paremman fysiologisen koodauksen verrattuna vakionopeuden stimulaation amplitudimodulaatioon.