定型発達の成人および小脳卒中患者における音声のイメージング
2025年6月10日 更新者：Jason Bohland、University of Pittsburgh
音声誘発性感覚変調の高解像度機能イメージング
この研究研究の目的は、健康な成人や小脳卒中を患った人々において、運動を計画し制御する脳の領域が、音声の聴覚と知覚を担当する領域とどのように相互作用するかを知ることです。 回答することを目的とした主な質問は次のとおりです。
- 脳の感覚系のどの領域が、発話に関連した活動の変化を示しますか?
- これらの領域は、リスナーが音声エラーを検出して修正するのにどの程度役立ちますか?
- これらの活動において小脳（後頭部にある脳の一部）はどのような役割を果たしているのでしょうか?
参加者は、発話行動および関連テスト、脳波検査 (EEG) および機能的磁気共鳴画像法 (fMRI) を使用した非侵襲的脳画像処理を含むいくつかの実験セッションを完了するよう求められます。
調査の概要
状態
募集
詳細な説明
この研究は、超高磁場 (7 テスラ) 機能的磁気共鳴イメージングを使用して、音声の予測コーディングの基礎となる脳システムの統合的なビューを前例のない詳細で提供することを目的としています。 全体的なアプローチは、小脳に影響を与える脳卒中を患ったグループを含む個々の参加者の広範なサンプリングを複数のセッションにわたって行う、条件を重視した被験者内デザインです。
参加者は最大 6 つのセッションを完了する必要があります。 最初のセッションの開始時に行われる、標準的な聴覚学的手順を使用した聴力評価に合格することが、参加の要件です。 実験セッションには、行動と非侵襲的な脳イメージングが含まれます。
調査員は参加者に、音声生成と音声認識のさまざまな側面を測定するためのいくつかの短いタスクを実行するように依頼します（例：文章や単語を声に出して読む、音について判断する）。
1 つのセッションで、参加者が音声の生成と聴取を含むタスクを完了する間、調査員は脳波検査 (EEG) を測定します。 参加者には弾性キャップと最大 32 個の非侵襲性記録電極が装着されます。
他のセッションでは、研究者は構造的および機能的磁気共鳴画像法 (fMRI) を測定します。 構造画像は、参加者のユニークな脳の解剖学的構造を示します。 機能的な画像は、参加者が聞く、話す、またはその他の運動動作 (ボタンを押すなど) を完了することを含む特定のタスクを完了する間に取得されます。 すべての参加者は、各セッションの前に MRI 危険因子の検査を受けます。
研究の種類
介入
入学 (推定)
100
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。
研究連絡先
- 名前：Jason W Bohland, Ph.D.
- 電話番号：412-383-3416
- メール：j.bohland@pitt.edu
研究連絡先のバックアップ
- 名前：Alexander Ocampo, B.A.
- メール：amo104@pitt.edu
研究場所
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Pennsylvania
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Pittsburgh、Pennsylvania、アメリカ、15260
- 募集
- University of Pittsburgh
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コンタクト：
- Jason Bohland, Ph.D.
- 電話番号：412-383-3416
- メール：j.bohland@pitt.edu
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コンタクト：
- Alexander Ocampo, BA
- メール：amo104@pitt.edu
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主任研究者：
- Jason W Bohland, Ph.D.
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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
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
はい
説明
包含基準:
コホート 1 (定型発達の成人):
- 18～49歳
- 右利き
- 英語のネイティブスピーカー
コホート 2 (小脳病変のある人々):
- 18歳以上
- 右利き
- 英語のネイティブスピーカー
- 小脳卒中の病歴
コホート 3 (コホート 2 に一致する対照)
- 18歳以上
- 右利き
- 英語のネイティブスピーカー
除外基準:
コホート 1 (定型発達の成人):
- MRI危険因子の存在：体内の金属および/または電磁装置（ペースメーカー、神経刺激装置など）、過去の破片による損傷、金属を含む子宮内装置の使用、閉所恐怖症、妊娠中または妊娠している可能性がある
- 神経疾患、損傷、障害の病歴
- 聴力損失は、250 ～ 8000 Hz のオクターブ周波数における純音閾値 >25 デシベル (dB) の聴力レベル (HL) によって定義されます。
- 精神神経疾患と臨床診断または治療を受けている
- 言語障害、言語障害、または聴覚障害と臨床的に診断または治療されている
- 頭囲60cm以上、または体重300ポンド以上
- 閉所恐怖症の歴史
- 現在妊娠中です
コホート 2 (小脳病変のある人々):
- MRI危険因子の存在：体内の金属および/または電磁装置（ペースメーカー、神経刺激装置など）、過去の破片による損傷、金属を含む子宮内装置の使用、閉所恐怖症、妊娠中または妊娠している可能性がある
- 聴力損失、250 ～ 4000 Hz のオクターブ周波数での純音閾値 >50 dB HL によって定義されます。
- 精神神経疾患と臨床診断または治療を受けている
- 頭囲60cm以上、または体重300ポンド以上
- 閉所恐怖症の歴史
- 現在妊娠中です
コホート 3 (コホート 2 と一致する対照):
- MRI危険因子の存在：体内の金属および/または電磁装置（ペースメーカー、神経刺激装置など）、過去の破片による損傷、金属を含む子宮内装置の使用、閉所恐怖症、妊娠中または妊娠している可能性がある
- 神経疾患、損傷、障害の病歴
- 聴力損失、250 ～ 4000 Hz のオクターブ周波数での純音閾値 >50 dB HL によって定義されます。
- 精神神経疾患と臨床診断または治療を受けている
- 言語障害、言語障害、または聴覚障害と臨床的に診断または治療されている
- 頭囲60cm以上、または体重300ポンド以上
- 閉所恐怖症の歴史
- 現在妊娠中です
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：発話行動と機能イメージング
最大 6 セッションで行動および神経画像タスクを使用して、3 つのコホートすべてにおける発話誘発性感覚変調の神経相関を評価します。
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音声リスニングタスク中に fMRI を使用して音声関連の脳活動を測定します。
無音調音課題中に fMRI を使用して音声関連の脳活動を測定する。
FMRI を使用して、自己生成音声と外部生成音声の間の音声関連の脳活動を測定します。
自己音声と外部生成音声の脳波検査 (EEG) に基づく誘発電位の測定
聴覚的音声エラーを誘発する状況下での fMRI を使用した音声関連の脳活動の測定。
持続的に変化した聴覚フィードバックを伴う学習タスク中の fMRI を使用した脳活動の測定。
文章や単語を読んでいるときの音声の行動測定
リスニングタスク中の聴力の測定。
非音声音誘発運動の学習中に fMRI を使用して脳領域をマッピング。
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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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自己音声と外部生成音声に対する血中酸素濃度依存性 (BOLD) 反応
時間枠：登録後 12 か月以内の 2 ～ 3 時間の 1 セッション
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従属変数 (ボクセル全体) は、タスク実行中に行われた血液酸素化レベルに依存する fMRI 測定値です。
LISTEN-SELF vs. PRODUCE 条件および LISTEN-OTHER vs. PRODUCE 条件の対象領域で測定された活性化を対比します。
エンコーディング モデルは、一連の音声特徴に基づいて関心領域 (ROI) 内のアクティビティを予測します。
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登録後 12 か月以内の 2 ～ 3 時間の 1 セッション
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発話前の聴覚変調に関連する太字の応答
時間枠：登録後 12 か月以内の 2 ～ 3 時間の 1 セッション
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従属変数 (ボクセル全体) は、タスク実行中に行われた血液酸素化レベルに依存する fMRI 測定値です。
条件（例：話す、リハーサル、計画、沈黙）にわたる聴覚刺激に対する反応について、対象領域で測定された活性化を対比します。
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登録後 12 か月以内の 2 ～ 3 時間の 1 セッション
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自己音声と外部生成音声に対する EEG 反応
時間枠：登録後 12 か月以内の 2 ～ 3 時間の 1 セッション
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従属変数は、タスクの実行中に脳波で測定された、音の開始に合わせた誘発反応です。
条件ごとに誘発された反応を対比します (例: 話す、聞く)。
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登録後 12 か月以内の 2 ～ 3 時間の 1 セッション
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誘発された聴覚エラーに対する大胆な反応
時間枠：登録後 12 か月以内の 2 ～ 3 時間の 1 セッション
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従属変数 (ボクセル全体) は、タスク実行中に行われた血液酸素化レベルに依存する fMRI 測定値です。
発話中に適用された摂動と相関する関心領域の活性化を決定します。
また、摂動された状態と摂動されていない状態での SPEAK アクティベーションと LISTEN アクティベーションを比較します。
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登録後 12 か月以内の 2 ～ 3 時間の 1 セッション
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聴覚の乱れに適応する際の大胆な反応
時間枠：登録後 12 か月以内の 2 ～ 3 時間の 1 セッション
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従属変数 (ボクセル全体) は、タスク実行中に行われた血液酸素化レベルに依存する fMRI 測定値です。
適応パラダイムの HOLD フェーズと BASELINE フェーズ中の反応について、対象領域で測定された活性化を対比します。
音声録音の初期および後期ウィンドウにおいて、活性化がフォルマント周波数の変化に関連している領域を特定します。
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登録後 12 か月以内の 2 ～ 3 時間の 1 セッション
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非言語聴覚運動目標の学習中の大胆な反応
時間枠：登録後 12 か月以内の 2 ～ 3 時間の 1 セッション
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従属変数 (ボクセル全体) は、タスク実行中に行われた血液酸素化レベルに依存する fMRI 測定値です。
PRESS トライアル中の応答について、対象領域で測定された活性化を実行全体で対比します。
運動誘発性の感覚調節を測定するために、LISTEN 試験と PRESS 試験を対比します。
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登録後 12 か月以内の 2 ～ 3 時間の 1 セッション
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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音声リスニングタスクに対する太字の応答
時間枠：登録後 12 か月以内の 2 ～ 3 時間の 1 セッション
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従属変数 (ボクセル全体) は、タスク実行中に行われた血液酸素化レベルに依存する fMRI 測定値です。
SPEECH 対信号相関ノイズ (SCN) および SPEECH 対 SILENT 条件で測定されたアクティベーションを対比します。
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登録後 12 か月以内の 2 ～ 3 時間の 1 セッション
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サイレントアーティキュレーションタスクに対する大胆な応答
時間枠：登録後 12 か月以内の 2 ～ 3 時間の 1 セッション
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従属変数 (ボクセル全体) は、タスク実行中に行われた血液酸素化レベルに依存する fMRI 測定値です。
沈黙の調音と安静時のベースライン状態で測定された活性化を対比します。
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登録後 12 か月以内の 2 ～ 3 時間の 1 セッション
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音声のフォルマント周波数
時間枠：初回セッションは 2 ～ 3 時間、登録後 12 か月以内
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参加者の朗読文章と単語生成からの音声に基づいて、参加者固有の音声変数 (フォルマント周波数) を測定します。
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初回セッションは 2 ～ 3 時間、登録後 12 か月以内
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自発音声同期インデックス
時間枠：初回セッションは 2 ～ 3 時間、登録後 12 か月以内
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行動音声データに基づいて自発音声同期指数を測定します。
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初回セッションは 2 ～ 3 時間、登録後 12 か月以内
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聴力
時間枠：初回セッションは 2 ～ 3 時間、登録後 12 か月以内
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行動音声サンプルに基づいて、フォルマント周波数の変化に対する聴力 (単なる顕著な違い) を測定します。
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初回セッションは 2 ～ 3 時間、登録後 12 か月以内
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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。
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協力者
捜査官
- 主任研究者：Jason W Bohland, Ph.D.、University of Pittsburgh
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)
2025年5月27日
一次修了 (推定)
2028年7月1日
研究の完了 (推定)
2028年7月1日
試験登録日
最初に提出
2024年6月3日
QC基準を満たした最初の提出物
2024年6月7日
最初の投稿 (実際)
2024年6月13日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
2025年6月13日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2025年6月10日
最終確認日
2025年6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
- STUDY23070083
- 1R01DC020963-01A1 (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?
はい
IPD プランの説明
この研究では、行動、音声、脳波検査（EEG）、構造的および機能的磁気共鳴画像法（MRI）のデータが生成されます。
データは匿名化され（MRI 画像が改ざんされ、すべての識別子が消去されます）、コミュニティで受け入れられたデータおよびメタデータの形式を使用して、個人レベルで共有できるようになります。
IPD 共有時間枠
データはできるだけ早く、または関連する出版時に利用可能になります。
データの保存と共有の期間は、研究資金提供終了後少なくとも 7 年間となります。
IPD 共有アクセス基準
個人レベルの生の MRI および EEG データセット (分析の再現に必要なメタデータとともに) は OpenNeuro.org 経由で共有されます。
Brain Imaging Data Structure (BIDS) 形式で神経画像データを共有するためのオープン アクセス リポジトリ。
可能であれば、行動データと音声データも OpenNeuro.org で共有されます。
別の無料リポジトリ (オープン サイエンス フレームワーク) で利用できるようにするか、リクエストに応じて利用できるようにします。
IPD 共有サポート情報タイプ
- STUDY_PROTOCOL
- SAP
- ANALYTIC_CODE
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
米国で製造され、米国から輸出された製品。
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。