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인간 언어에 걸친 음성의 신경 코딩

2025년 9월 9일 업데이트: University of California, San Francisco
이 연구의 전반적인 목표는 인간의 구어에 대한 이해의 기초가 되는 근본적인 신경 메커니즘을 밝히는 것입니다. 언어가 뇌에서 어떻게 코딩되는지에 대한 이해는 언어 장애(예: 실어증, 난독증, 자폐증 등). 구어 이해의 기본 메커니즘은 알려져 있지 않습니다. 연구자들은 인간의 뇌가 복잡하고 매우 가변적인 음향 신호에서 가장 기본적인 언어 요소(자음과 모음)를 추출하는 방법을 이해하기 시작했습니다. 전통적인 이론은 모든 인간이 공유하는 '보편적인' 음성 목록을 가정했지만, 이것은 각 언어가 고유하고 전문화된 코드를 가지고 있다는 다른 새로운 이론에 의해 도전을 받았습니다. 여러 언어에 걸친 음성 소리의 피질 표현에 대한 조사는 이 근본적인 질문에 대해 밝힐 수 있을 것입니다. 이전 연구는 언어 소리 처리에 우수한 측두 피질을 관련시켰습니다. 이 작업의 대부분은 전적으로 영어로 수행되었습니다. 다른 언어 경험을 가진 개인의 피질 표면에서 직접 신경 활동을 기록하는 것은 높은 공간적 및 시간적 해상도를 모두 제공할 수 있기 때문에 유망한 접근 방식입니다. 본 연구에서는 신경외과 시술 시 획득한 신경생리학적 기록을 활용하여 음운부호의 기전을 규명하고자 한다. 고밀도 전극 배열, 고급 신호 처리 및 직접 전기 피질 자극을 활용하여 측면 측두 피질에서 음성 소리의 로컬 및 인구 인코딩을 모두 풀 수 있습니다. 이 연구는 또한 전 세계에서 가장 일반적인 구어인 북경어, 스페인어 및 영어를 단일 언어 및 이중 언어로 구사하고 피치, 포만트 및 시간적 포락선의 중요한 대조 차이를 특징으로 하는 환자의 말의 신경 인코딩을 검사할 것입니다. 교차 언어 접근 방식은 언어에 대한 진정한 이해를 위해 매우 중요하며 동시에 언어의 신경 과학에서 다양성과 포함에 대한 더 광범위한 접근 방식을 달성하기 위해 노력합니다.

연구 개요

상태

초대로 등록

정황

개입 / 치료

상세 설명

훨씬 더 큰 공간적 및 시간적 해상도를 가진 실험적 접근 방식은 음성 소리의 대조 인코딩을 지역 및 인구 수준 모두에서 직접 해결하는 데 필요합니다. 이 연구는 임상 신경외과 시술(급성 수술 중 및 만성 수술 외)을 받는 환자의 비일차 청각 피질에서 직접 신경 활동을 기록하기 위해 맞춤형 두개내 고밀도 전극 어레이를 사용하는 혁신적인 방법론적 접근 방식을 제안합니다. 이 접근 방식은 높은 신호 대 잡음 기록, 전례 없는 상세한 시공간 해상도, 깨어 있고 행동하는 피험자에서 동시에 기록된 다수의 피질 부위를 제공함으로써 기존 신경 영상의 장애물을 극복합니다. 연구팀은 캘리포니아 대학 샌프란시스코의 대량 뇌전증 및 종양 뇌 매핑 프로그램에서 치료받는 환자가 사용하는 다양한 언어를 활용할 것입니다. 스페인어, 북경어 및 영어 사용자(단일 언어 및 이중 언어)의 언어 자극(자연 언어 말뭉치 및 제어 토큰)에 대한 피질 반응을 검사합니다. 또한 모든 언어에 존재하는 음향-음성 신호의 세 가지 기본 영역인 피치, 포먼트 및 진폭 엔벨로프에서 모델을 인코딩하는 데 중점을 둘 것입니다. 이 연구의 목적은 어떻게 피치 큐가 표준 중국어의 어휘 톤 처리를 인코딩하는지(목표 1), 스페인어와 영어 모음의 피질 표현(목표 2), 스페인어와 영어의 음성 진폭 포락선 인코딩(목표 2)을 결정하고자 합니다. 삼). 함께, 이러한 목표는 인간의 구어 언어에서 공유되고 다른 것을 이해하기 위해 인간 청각 피질에서 음성 인코딩의 기계적 원리를 설명할 것입니다. 이러한 근본적인 과정의 이상은 난독증, 언어 발달 장애, 중추성 난청 및 실어증과 같은 의사소통 장애의 호스트와 관련이 있습니다. 이러한 결과는 현재 음성 처리 이론에 큰 영향을 미치므로 다양한 언어에서 인간의 장애를 이해하고 치료하는 데 중요한 의미를 가질 것입니다.

연구 유형

중재적

등록 (추정된)

52

단계

  • 해당 없음

연락처 및 위치

이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.

연구 장소

  • 미국
    • California
      • San Francisco, California, 미국, 94143
        • University of California, San Francisco

참여기준

연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.

자격 기준

공부할 수 있는 나이

18년 (성인, 고령자)

건강한 자원 봉사자를 받아들입니다

아니

설명

포함 기준:

  • UCSF에서 간질 또는 뇌종양이 있는 참여자는 발작 국소화 또는 음성 및 언어 매핑을 위해 외과적 전극 이식을 받고 있습니다.
  • 연구 과제에 협력할 의지와 능력이 있는 최소 2개의 관심 영역에 전극을 이식한 참가자.

제외 기준:

  • 능력이 부족하거나 정보에 입각한 동의를 제공하기를 거부하는 참가자,
  • 심각한 대뇌 병변이 있는 참여자 또는
  • 학습 작업을 안정적으로 완료할 수 없는 인지 결함이 있는 참가자.

공부 계획

이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.

연구는 어떻게 설계됩니까?

디자인 세부사항

  • 주 목적: 기초 과학
  • 할당: 해당 없음
  • 중재 모델: 단일 그룹 할당
  • 마스킹: 없음(오픈 라벨)

무기와 개입

참가자 그룹 / 팔
개입 / 치료
실험적: 음성 작업 중 Electrocorticography(ECoG) 기록
참가자들은 UCSF(University of California, San Francisco)에서 수술 중 절차 또는 입원 환자 입원 중에 신경 활동에 대한 ECoG 신호가 기록되는 동안 20분 음성 작업을 들었습니다.
행동: 음성 작업
영어, 스페인어 및/또는 북경어로 20분간 말소리를 들어보세요.

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
수술 중 절차 또는 입원 환자 입원 중에 식별된 신경 활동에 대한 ECoG(Electrocorticography) 신호가 있는 참가자 수
기간: 10-30분 사이
10-30분 사이의 수술 중 절차 또는 입원 환자 입원 중에 식별된 신경 활동에 대한 ECoG 신호가 있는 참가자 수.
10-30분 사이

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

스폰서

University of California, San Francisco

협력자

University of California, Berkeley
The University of Hong Kong
National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS)
Lawrence Livermore National Laboratory

수사관

  • 수석 연구원: Edward F Chang, MD, University of California, San Francisco

연구 기록 날짜

이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.

연구 주요 날짜

연구 시작 (실제)

2015년 9월 14일

기본 완료 (추정된)

2026년 8월 31일

연구 완료 (추정된)

2027년 8월 30일

연구 등록 날짜

최초 제출

2021년 8월 13일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2021년 8월 13일

처음 게시됨 (실제)

2021년 8월 20일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (추정된)

2025년 9월 16일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2025년 9월 9일

마지막으로 확인됨

2025년 9월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

추가 관련 MeSH 약관

기타 연구 ID 번호

  • U01NS117765 (미국 NIH 보조금/계약)

개별 참가자 데이터(IPD) 계획

개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?

아니요

IPD 계획 설명

개인 참가자 데이터(IPD)는 다른 연구자에게 제공되지 않습니다. 식별되지 않은 데이터만 연구 분석을 위해 공동 작업자와 공유됩니다.

약물 및 장치 정보, 연구 문서

미국 FDA 규제 의약품 연구

아니

미국 FDA 규제 기기 제품 연구

아니

이 정보는 변경 없이 clinicaltrials.gov 웹사이트에서 직접 가져온 것입니다. 귀하의 연구 세부 정보를 변경, 제거 또는 업데이트하도록 요청하는 경우 register@clinicaltrials.gov. 문의하십시오. 변경 사항이 clinicaltrials.gov에 구현되는 즉시 저희 웹사이트에도 자동으로 업데이트됩니다. .

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