건강한 성인의 언어 운동 적응에 대한 시각적 피드백 효과 예측 (PVF)

말을 할 때 뇌는 청각적 입력과 혀 및 입술의 물리적 감각을 포함한 여러 피드백 소스에 의존하여 실시간으로 말을 모니터링하고 조정합니다. 사람마다 이러한 각 피드백 소스에 의존하는 정도가 다르며, 이러한 개인차는 말하기 학습을 위한 다양한 유형의 기술적 지원으로부터 누가 가장 큰 혜택을 얻는지 예측할 수 있습니다.

이 연구는 감각 피드백에 대한 개인적 반응을 계산 모델링하여 시각적 피드백이 추가된 상황에서 개인이 얼마나 혜택을 얻는지 예측할 수 있는지 검증합니다. 참가자는 헤드폰을 통해 실시간으로 변조된 청각 피드백이 제공되는 일련의 과제를 수행합니다. 그런 다음 계산 모델을 사용하여 각 참가자가 말을 모니터링할 때 청각 대 물리적 감각에 얼마나 강하게 의존하는지 추정합니다. 이후 참가자는 목표치와 함께 음성 신호를 보여주는 시각적 디스플레이가 추가된 상태로 동일한 과제를 반복 수행하여 추가 피드백 소스를 활용합니다.

핵심 연구 질문은 감각 피드백 사용의 계산적 프로파일(특히 개인이 청각에 더 의존하는지 물리적 감각에 더 의존하는지)이 시각적 디스플레이가 각 참가자의 변조 피드백 대응 능력을 얼마나 향상시키는지 예측하는지 여부입니다.

기준선 측정에서 참가자는 시각적 피드백 없이 두 가지 버전의 변조 청각 피드백 과제를 수행합니다. 첫 번째는 짧은 실험 구간 동안 변조 피드백을 반복적으로 도입 및 철회하는 "빠른 적응" 설계를 사용하며, 두 번째는 변조 피드백을 한 번 도입한 후 더 긴 구간 동안 유지하는 표준 적응형 설계를 사용합니다. 두 과제의 수행 결과는 SimpleDIVA 계산 모델링에 입력되어 참가자별 청각 및 체성감각 반응 매개변수를 추정합니다. 두 가지 과제 변형을 사용함으로써 서로 다른 유도 조건에서 매개변수 추정치의 안정성을 평가할 수 있습니다.

이후 참가자는 실시간 시각-청각 바이오피드백이 동시에 제공되는 표준 적응형 AAF 과제를 수행합니다. 시각적 디스플레이는 현재 오디오 재생 신호(즉, 변조된 신호)와 참가자의 기준선 발화에서 도출된 시각적 목표치를 함께 보여줍니다. 주요 결과 측정치는 시각적 이득으로, 표준 적응형 AAF 과제에서 청각-시각 피드백 조건과 청각만 피드백 조건 간 보상 크기의 참가자 내 차이로 정의됩니다.

주요 분석은 기준선 단계의 SimpleDIVA 매개변수가 시각적 이득의 크기를 예측하는지 검증하기 위해 선형 회귀 분석을 사용합니다. 주요 관심 예측변수는 청각 대 전체 감각 가중치 비율로, 청각 피드백 대 체성감각 피드백의 상대적 우세도를 반영합니다. 청각만 조건의 기준선 보상 크기는 공변인으로 포함됩니다. 또한 대응표본 t-검정을 통해 표본 전체에 걸쳐 시각적 피드백 추가가 보상 크기에 미치는 전반적 효과를 평가합니다.