人間の言語にまたがる音声の神経コーディング
2025年9月9日 更新者：University of California, San Francisco
この研究の全体的な目標は、人間の話し言葉の理解の根底にある基本的な神経メカニズムを明らかにすることです。
スピーチが脳内でどのようにコード化されているかを理解することは、言語障害の新しい診断およびリハビリ戦略の開発に重要な意味を持ちます (例:
失語症、失読症、自閉症など）。
話し言葉の理解の根底にある基本的なメカニズムは不明です。
研究者は、人間の脳が複雑で非常に変化しやすい音響信号から最も基本的な言語要素 (子音と母音) を抽出する方法を理解し始めたばかりです。
伝統的な理論は、すべての人間が共有する「普遍的な」音声目録を仮定してきましたが、これは、各言語が独自の特殊化されたコードを持っているという他の新しい理論によって挑戦されています.
言語間での発話音の皮質表現の調査は、この基本的な問題に光を当てる可能性があります。
以前の研究では、音声の処理に優れた側頭皮質が関係していました。
この作業のほとんどは完全に英語で行われています。
異なる言語経験を持つ個人の皮質表面から直接神経活動を記録することは、高い空間分解能と時間分解能の両方を提供できるため、有望なアプローチです。
この研究では、脳神経外科手術中に得られた神経生理学的記録を利用して、音声符号化のメカニズムを調べます。
高密度電極アレイ、高度な信号処理、および直接的な電気皮質刺激を利用して、外側側頭葉皮質における発話音の局所的符号化と集団符号化の両方を解明します。
この研究では、世界で最も一般的に話されている北京語、スペイン語、英語の単一言語およびバイリンガルの患者の音声の神経符号化も調べ、ピッチ、フォルマント、時間エンベロープの重要な対照的な違いを特徴としています。
クロス言語的アプローチは、言語の真の理解にとって重要であると同時に、言語の神経科学における多様性と包含のより広範なアプローチを達成しようと努めています。
調査の概要
詳細な説明
ローカルレベルと人口レベルの両方で、発話音のコントラストエンコーディングを直接解決するには、空間的および時間的解像度が大幅に向上した実験的アプローチが必要です。
この研究では、カスタマイズされた頭蓋内高密度電極アレイを使用して、臨床脳神経外科手術 (急性術中および慢性術外) を受ける患者の非一次聴覚皮質から直接神経活動を記録する革新的な方法論的アプローチを提案します。
このアプローチは、信号対雑音比の高い記録、前例のない詳細な時空間解像度、および覚醒している行動している被験者の多数の同時に記録された皮質部位を提供することにより、従来のニューロイメージングの障害を克服します。
調査研究チームは、カリフォルニア大学サンフランシスコ校の大量てんかんおよび腫瘍脳マッピング プログラムで治療を受ける患者が話す言語の多様性を活用します。
彼らは、スペイン語、北京語、および英語の話者 (モノリンガルおよびバイリンガル) の音声刺激 (自然音声コーパスおよび制御トークン) に対する皮質反応を調べます。
また、すべての言語に存在する音響音声キューの 3 つの基本ドメインであるピッチ、フォルマント、および振幅エンベロープのエンコーディング モデルにも焦点を当てます。
この研究の目的は、ピッチ キューが北京語の字句トーン処理をどのようにエンコードするか (目的 1)、スペイン語と英語の母音の皮質表現 (目的 2)、およびスペイン語と英語の音声振幅エンベロープのエンコード (目的3)。
一緒に、これらの目的は、人間の聴覚皮質における音声符号化の機械的原理を解明し、人間の話し言葉で何が共有され、何が異なるかを理解します。
これらの基本的なプロセスの異常は、失読症、発達言語障害、中枢性難聴、失語症などの多くのコミュニケーション障害に関与しています。
これらの結果は、音声処理の現在の理論に大きな影響を与えるはずであり、したがって、さまざまな言語での人間の障害の理解と修復に重要な意味を持つでしょう。
研究の種類
介入
入学 (推定)
52
段階
- 適用できない
連絡先と場所
このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。
研究場所
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California
-
San Francisco、California、アメリカ、94143
- University of California, San Francisco
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参加基準
研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。
適格基準
就学可能な年齢
18年～70年 (大人、高齢者)
健康ボランティアの受け入れ
いいえ
説明
包含基準:
- -UCSFでてんかんまたは脳腫瘍のある参加者は、発作の位置特定または音声と言語のマッピングのために外科的電極移植を受けています。
- 少なくとも 2 つの関心領域に電極が埋め込まれており、研究課題に協力する意思と能力がある参加者。
除外基準:
- インフォームドコンセントを提供する能力がない、または拒否する参加者、
- -重大な脳病変または
- -研究タスクの信頼できる完了を妨げる認知障害のある参加者。
研究計画
このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
- 主な目的：基礎科学
- 割り当て：なし
- 介入モデル：単一グループの割り当て
- マスキング：なし（オープンラベル）
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
|---|---|
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実験的：音声タスク中の皮質電図 (ECoG) 記録
参加者は、カリフォルニア大学サンフランシスコ校 (UCSF) での手術中または入院中に、神経活動の ECoG 信号が記録されている間、20 分間の音声タスクを聞きました。
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英語、スペイン語、北京語の 20 分間の音声を聞きます。
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この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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術中処置または入院患者の入院中に識別された神経活動の皮質電図 (ECoG) 信号を持つ参加者の数
時間枠：10～30分
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術中手順または入院患者の入院中に識別された神経活動の ECoG 信号を持つ参加者の数 (10 ～ 30 分)。
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10～30分
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協力者と研究者
ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。
協力者
捜査官
- 主任研究者：Edward F Chang, MD、University of California, San Francisco
研究記録日
これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。
主要日程の研究
研究開始 (実際)
2015年9月14日
一次修了 (推定)
2026年8月31日
研究の完了 (推定)
2027年8月30日
試験登録日
最初に提出
2021年8月13日
QC基準を満たした最初の提出物
2021年8月13日
最初の投稿 (実際)
2021年8月20日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (推定)
2025年9月16日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2025年9月9日
最終確認日
2025年9月1日
詳しくは
本研究に関する用語
その他の研究ID番号
- U01NS117765 (米国 NIH グラント/契約)
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
いいえ
IPD プランの説明
個々の参加者データ (IPD) が他の研究者に提供されることはありません。匿名化されたデータのみが研究分析のために協力者と共有されます。
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
いいえ
米国FDA規制機器製品の研究
いいえ
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。
スピーチタスクの臨床試験
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Peking Union Medical College Hospitalまだ募集していません
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Pacific Northwest University of Health SciencesCadwell Industries, Inc.終了しました
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University of South FloridaNational Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIDCD)募集