인공 와우 이식을 위한 시간적 미세 구조 인코딩 (TFS4CIs)

연구 목표는 인공와우 사용자의 음악 및 음성 인식을 개선하는 것입니다. 관련 건강 결과는 삶의 질입니다. 이 제안은 음악이나 음성 피치에 대한 명확하고 일관된 신호로 제공되는 경우 인공와우 사용자가 측두 미세 구조를 사용하는 방법을 얼마나 잘 배울 수 있는지에 초점을 맞춥니다. 역사적으로 인공 와우 이식은 일시적인 미세 구조를 버리고 상대적으로 느린 엔벨로프 변동의 타이밍 정보만 전송했습니다. 일시적인 미세 구조를 달팽이관 이식 자극으로 복원하려는 시도가 있었지만 이전 시도가 구현, 경험 부족 또는 본질적으로 생리학에 의해 제한되었는지 여부는 불분명합니다. 제안된 접근법은 시간적 미세 구조가 복원될 때 발생하는 지각 및 생리적 가소성을 조사한다는 점에서 독특합니다. 제안하는 연구는 두 가지 목표로 구성되어 있는데, 이는 고감각을 제공하기 위한 자극 위치와 속도의 상대적 돌출(목표 1)과 기존 방법과 비교하여 동적 속도 자극의 돌출(목표 2)을 조사하는 것이다. 두 목표 모두 지각 학습, 컴퓨터 제어 전극 정신물리학, 전기생리학, 전산 신경 모델링을 결합하여 인공와우 사용자의 피치 지각의 가소성을 특성화합니다.

목표 1은 인공 와우 자극의 위치와 속도와 관련된 지각 및 생리적 가소성을 검사합니다. 인공 와우 사용자는 증가하는 자극 속도와 관련하여 증가하는 피치를 듣지만 이 효과는 300Hz 이상에서 측정하기 어렵습니다. 인공와우 자극 속도에 대한 정신물리학적 민감도에 대한 대부분의 연구는 지각 학습을 고려하지 않았습니다. 예비 결과는 자극률이 제공하는 음감이 훈련과 함께 향상됨을 보여줍니다. 제안된 연구에서는 자극의 위치와 속도를 기반으로 피치에 대해 제공되는 훈련과 함께 크로스오버 훈련 연구 전반에 걸쳐 지각적 민감도와 생리학적 인코딩을 조사합니다. 테스트된 기본 가설은 인공와우 사용자가 자극 속도와 관련된 피치를 들을 수 있는 잠재 능력이 있지만 이 새로운 정보를 사용하는 방법을 배우려면 훈련이 필요하다는 것입니다.

목표 2는 동적 속도 자극이 일정한 속도 자극의 진폭 변조를 기반으로 하는 기존 자극 방법에 비해 기본 주파수의 더 나은 감도와 더 나은 생리적 인코딩을 제공하는지 여부를 결정하는 것입니다. 정상적인 생리학에서 청각-신경 활동 단계는 소리의 시간적 미세 구조에 고정됩니다. 인공와우는 일반적으로 이 정보를 버리기 때문에 인공와우 사용자가 정보를 제공받은 경우 이를 사용하는 방법을 얼마나 잘 배울 수 있는지는 알 수 없습니다. 목표 2는 정속 자극의 진폭 변조를 기반으로 하는 기존 방법과 비교하여 일시적 미세 구조를 전달하기 위해 자극 속도가 동적으로 조정되는 동적 속도 자극 간의 비교에 중점을 둡니다. 기본 가설은 동적 속도 자극이 일정한 속도 자극의 진폭 변조에 비해 더 나은 피치 감도와 더 나은 생리학적 인코딩을 제공한다는 것입니다.