人工内耳用の時間微細構造のエンコード (TFS4CIs)

研究の目標は、人工内耳ユーザーの音楽と音声の知覚を改善することです。 関連する健康上の成果は生活の質です。 この提案は、音楽や声のピッチに対する明確で一貫した合図として提供された場合に、人工内耳ユーザーが時間的微細構造の使用をどの程度うまく学習できるかに焦点を当てています。 歴史的に、人工内耳は時間的な微細構造を破棄し、比較的遅いエンベロープ変動のタイミング情報のみを送信してきました。 一時的な微細構造を人工内耳刺激に復元する試みがなされてきたが、これまでの試みが実装、経験不足、または生理学による本質的な制限によるものかどうかは不明である。 提案されたアプローチは、時間的微細構造が復元されるときに発生する知覚的および生理学的可塑性を調べるという点でユニークです。 提案された研究は、ピッチ感を提供するための刺激の場所と速度の相対的な顕著性（目的 1）と、従来の方法と比較したダイナミックレート刺激の顕著性（目的 2）を調査する 2 つの目的に体系化されています。 どちらの目的も、知覚学習、コンピュータ制御の電極心理物理学、電気生理学、計算神経モデリングを組み合わせて、人工内耳ユーザーのピッチ知覚の可塑性を特徴づけます。

目的 1 では、人工内耳刺激の場所と速度に関連する知覚的および生理学的可塑性を調査します。 人工内耳ユーザーは、刺激速度の増加に伴ってピッチが増加するように聞こえますが、この効果は 300 Hz を超えると測定するのが困難です。 人工内耳の刺激速度に対する心理物理学的感度に関する研究のほとんどは、知覚学習を考慮していません。 予備的な結果は、刺激速度によってもたらされる音感がトレーニングによって改善されることを示しています。 提案された研究では、刺激の場所と速度に基づいてピッチをトレーニングするクロスオーバートレーニング研究を通じて、知覚感度と生理学的エンコーディングを調査します。 検証された主な仮説は、人工内耳ユーザーは刺激速度に関連するピッチを聞く潜在的な能力を持っているが、この新しい情報の使用方法を学ぶにはトレーニングが必要であるというものです。

目的 2 は、定速度刺激の振幅変調に基づく従来の刺激方法と比較して、動的速度刺激がより優れた感度と基本周波数のより優れた生理学的エンコードを提供するかどうかを判断することです。 通常の生理学では、聴覚神経活動の位相は音の時間的微細構造にロックされます。 人工内耳は通常、この情報を破棄するため、提供された場合に人工内耳ユーザーがその情報の使い方をどの程度習得できるかは不明です。 目的 2 は、時間的微細構造を伝達するために刺激レートを動的に調整する動的レート刺激と、定レート刺激の振幅変調に基づく従来の方法との比較に焦点を当てます。 主な仮説は、動的レート刺激は、一定レート刺激の振幅変調と比較して、より優れたピッチ感度とより優れた生理学的エンコーディングを提供するというものです。