이 페이지는 자동 번역되었으며 번역의 정확성을 보장하지 않습니다. 참조하십시오 영문판 원본 텍스트의 경우.

음성의 유연한 표현

2025년 8월 14일 업데이트: Taylor Abel, University of Pittsburgh

Supratemporal Plane에서 음성의 유연한 표현

이 탐색적 연구의 가장 중요한 목표는 인간의 초측면에서 음성 처리의 역동적이고 유연한 특성을 이해하는 것입니다. 측두엽은 청각 피질을 포함하고 있기 때문에 음성 인식 및 처리 문헌에서 오랫동안 관심 영역으로 자리 잡았습니다. 더 최근에는 연구에서 음성과 같은 복잡한 청각 신호의 음향 특성에 대한 반응 특이성을 나타내는 영역으로 초측면을 국지화했습니다. Heschl's gyrus, planum polare 및 planum temporale로 구성된 초측면은 음향 정보를 언어 표현에 매핑하는 데 필요한 신속한 스펙트럼 분석이 가능합니다. 그러나이 영역의 신경 활동은 두피 뇌파 검사 (EEG)와 같은 비 침습적 방법으로 접근하기 어렵 기 때문에 직접적으로 연구되는 경우는 거의 없습니다. 이 연구는 환자 집단에서 일상적인 임상 입체 뇌파 검사(sEEG)를 통해 이러한 영역에 접근할 수 있는 고유한 기회를 활용하여 피질 반응이 관심 있는 두 가지 음향-음성 차원의 진단성을 어떻게 반영하는지, 그리고 반응이 어떻게 빠르고 유연하게 변화에 적응하는지 이해하고자 합니다. 듣기 요구. 음성 시작 시간(VOT) 및 기본 주파수(F0)에 대한 신경 반응이 신호 음소 범주에서 전달되는 지각 가중치의 함수로 변조되는 방법을 조사하고 청취 컨텍스트의 변화가 지각 가중치를 어떻게 바꾸는지 식별하면 음성 처리 방법을 나타내는 귀중한 데이터를 제공할 것입니다. 단기 음향 패턴에 유연하게 적응합니다.

연구 개요

상태

완전한

정황

상세 설명

이 연구의 목적은 다양한 청취 상황과 요구 내에서 음향-음성 차원에 적용되는 지각 가중치의 함수로서 음성 처리의 역동적이고 유연한 특성을 이해하는 것입니다.

본 연구의 구체적인 목적은 다음과 같다.

  1. 두 가지 음향-음성 차원에 대한 신경 반응을 음소 정체성에 신호를 보낼 때 전달하는 지각적 가중치의 함수로 설정합니다.

    목표 1은 구체적으로 음성 시작 시간(VOT) 및 기본 주파수(F0)에 대한 응답을 평가합니다. 수집된 데이터는 참가자를 위한 기본 응답을 제공합니다.

  2. 청취 컨텍스트의 실험적 조작이 VOT 및 F0의 지각 가중치 전략에 어떻게 영향을 미치는지 확인합니다.

목표 2는 소음 도입과 "악센트" 도입에 대한 신경 반응의 변조를 평가합니다.

이 연구의 2차 목적은 "제어" 전극을 사용하는 것입니다. 이 전극은 뇌의 임상적으로 필요한 영역에 배치되지만 이 연구의 관심 영역(측두엽 평면) 외부에 배치되어 뇌의 추가 영역이 관련되어 있는지 확인하는 것입니다. 음성 처리의 적응 가소성.

말은 우리가 우리의 필요, 욕구, 생각을 다른 사람에게 전달하는 주요 수단이며 말을 처리하는 능력은 관계를 수립하고 유지하는 능력뿐만 아니라 우리의 일상적인 기능에 매우 중요합니다. 음성 처리 장애는 개인과 사회에 부인할 수 없는 부정적인 영향을 미칩니다. 청각 처리와 삶의 질을 향상시킬 수 있는 훈련 및 재활 전략이 존재하지만, 말을 처리하는 인간 두뇌의 능력을 뒷받침하는 정확한 신경 메커니즘을 이해하는 것은 적자를 대상으로 하는 보다 잘 정의된 수단에 기여할 것입니다. 이 연구는 음성 처리와 관련된 뇌 영역, 해당 영역이 특정 음향-음성 차원을 분석하는 방법, 시스템이 다양한 청취 상황에서 음성을 성공적으로 처리하기 위해 적응하는 방법을 이해하고자 합니다.

현대의 전기생리학적 기술은 인간 두뇌의 활동에 대한 연구에 혁명을 일으켜 조사자들이 다양한 행동 및 감각 경험과 관련된 활동의 특정 영역 또는 패턴을 식별할 수 있게 했습니다. 깊이 전극을 사용하여 신경 활동의 뇌내 측정을 포함하는 sEEG 기록은 덜 침습적인 측정으로는 접근할 수 없는 뇌 영역에 고유한 접근을 제공할 수 있습니다. 발작 병소 또는 언어 매핑의 위치 파악을 위해 sEEG 기록을 받는 소아 환자에 대한 PI Abel의 작업을 활용하는 이 연구를 통해 연구원은 어음과 같은 복잡한 음향 신호의 스펙트럼 시간적 분석에 중요한 것으로 이미 문헌에 연루된 영역의 활동을 직접 연구할 수 있습니다. . STP(supratemporal plane) 내의 이러한 영역에는 Heschl's gyrus, planum polare 및 planum temporale가 포함되며, 모두 sEEG를 통해 고유하게 타겟팅됩니다.

음성 처리의 기존 문헌은 물리적 입력(음향 신호)을 언어 표현(음소 또는 단어 식별)에 매핑하는 것이 정적인 프로세스가 아니라 청취 상황에 크게 의존한다는 것을 나타냅니다. 청각 처리 시스템은 특정 음향-음성 매개변수에 다양한 중요도 또는 지각 가중치를 적용하여 신호 품질의 변화, 불리한 청취 조건, 모국어 입력에서 예상되고 학습된 규칙성으로부터의 단기 편차에 정기적으로 적응합니다. 이것은 음성 처리에서 적응 가소성의 존재를 나타내지만 기존의 신경생리학적 모델은 피질 반응에서 이러한 유연성을 설명하지 않습니다. 파일럿 EEG 및 sEEG 연구의 데이터는 STP의 높은 감마 활동과 행동 반응이 두 가지 음향-음성 차원인 음성 시작 시간(VOT)과 기본 주파수(F0)에 주어진 지각 가중치에 의해 등급이 매겨짐을 보여주었습니다.

제안된 연구는 변화하는 음향 신호에 대한 온라인 피질 반응 및 적응의 보다 상세한 모델을 확립하는 데 도움을 주어 기존 지식에 기여할 것입니다. 음소에 신호를 보내고 범주 기반 판단을 내리는 데 있어 음향-음성 차원의 지각적 가중치 역할을 설명한다는 점에서 독특합니다.

연구 유형

중재적

등록 (실제)

48

단계

  • 해당 없음

연락처 및 위치

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

연구 장소

    • Pennsylvania
      • Pittsburgh, Pennsylvania, 미국, 15224
        • UPMC Children's Hospital of Pittsburgh

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

15년 (어린이, 성인)

건강한 자원 봉사자를 받아들입니다

아니

설명

포함 기준:

  • 15~25세 개인
  • 간질 병소 또는 언어 매핑의 임상적으로 필요한 위치 파악을 위해 상측 평면에서 sEEG 배치를 진행합니다.
  • 유창한 영어 구사자
  • 정상 범위 내의 인지 및 언어 능력(수술 전 평가에 의해 결정됨)
  • 정상 또는 정상에 가까운 시력
  • 각 귀의 정상 청력(청력 평가에 의해 결정됨)
  • 자폐증 또는 ADHD 병력 없음

제외 기준:

  • 지적 장애가 있는 개인
  • 상측면에서의 비정상적인 간질 활동
  • 유창한 영어 이해/작성 부족
  • 심한 언어 또는 청각 특정 인지 기능 장애
  • 자폐증 또는 ADHD 병력

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: 환자 참여자

이 단일 그룹 연구는 PI의 임상 실습을 통해 침습적 신경생리학적 모니터링(sEEG)을 받고 임상적으로 필요한 전극을 상측면에 배치하는 환자를 모집할 것입니다.

모든 참가자는 동일한 행동 반응 패러다임을 완료합니다.

각 참가자는 먼저 명확한 음성으로 신경 활동 및 행동 반응의 기준선을 설정하는 자기 속도 자극 블록을 완료한 다음 실험적으로 조작된 블록에 대한 응답을 기록하여 1) 소음 속 어음 및 2) 정식 블록을 뒤집어 "악센트"를 모델링합니다. 청각 자극은 참가자가 완료한 보정 프로세스에 의해 결정된 대로 각 참가자에 대해 편안한 수준으로 조정됩니다. 각 블록은 이어폰을 통해 소리를 듣고 참가자가 듣는 단어를 나타내는 버튼을 눌러 초성(/b/ 또는 /p/) 사이의 범주적 결정을 내립니다.

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
음향 신성 치수의 변화에 ​​대한 상상 신경 반응
기간: Seeg-EEG 녹음 세션 중에 최대 3 시간
신경 활성은 전기 신호에서 높은 감마 대역 활성으로 표시된대로 상상 평면에서 동시 EEG-SEEG 모니터링을 통해 측정 될 것이다. 참가자가 점차적으로 조작 된 음향 치수, 기본 주파수 (F0) 및 음성 발병 시간 (VOT)으로 음향 자극을 듣는 것에 따라 신경 활동이 측정됩니다. 여기에보고 된 데이터는 음향 차원의 변화의 상당한 인코딩을 보여주는 시간적 로브 채널의 수입니다 (VOT로서 F0이 일정하게 유지됨).
Seeg-EEG 녹음 세션 중에 최대 3 시간
음향 신성 차원의 변화의 행동 영향
기간: Seeg-EEG 녹음 세션 중에 최대 3 시간
참가자가 점차적으로 다양한 기본 주파수 (F0) 및 음성 발병 시간 (VOL)으로 음향 자극을 듣을 때 범주 판단의 형태의 행동 반응이 얻어 질 것입니다. 참가자는 자극 단어 (/b/또는/p/)의 시작 부분에서 인식 된 음소를 나타내면 행동 반응을 제공합니다. 구체적으로, 결과는 VOT가 일정하게 유지되는 F0과 함께 / p /로 분류 된 자극의 백분율로보고된다.
Seeg-EEG 녹음 세션 중에 최대 3 시간
듣기 맥락에서 변화에 대한 신경 반응
기간: Seeg-EEG 녹음 세션 중에 최대 3 시간
신경 활동은 전기 신호에서 높은 감마 대역 활성으로 표시된 바와 같이 SEEG 모니터링을 통해 측정되었다. 참가자가 악센트 연설에서 음향 자극을 듣는 것에 따라 신경 활동이 측정됩니다. 변환되지 않은 전압은 특정 전극 접촉과 기준 전극 접촉 사이의 전위의 차이를 나타냅니다. 공통 평균 기준을 사용하기 때문에 특정 전극 접촉과 모든 전극의 평균 전압의 차이가 있음을 의미합니다. 그런 다음 특정 전극에서 기준선 활동 (Z = 0)의 이동을 특성화하여 시냅스 후 전류로 인해 전압의 변화를 측정하는 것으로 여겨집니다. 이것은 출판 된 척도 또는 표준화 된 평가보다는 수학적 변형입니다. 더 극단적 인 z- 점수 (+ 또는 -)는 기준선 국소 신경 활동에서 더 큰 변화를 나타냅니다. 다시 말해, 자극은이 지역에서 더 큰 활동을 불러 일으켰다.
Seeg-EEG 녹음 세션 중에 최대 3 시간
청취 상황에서 변화의 행동 영향
기간: Seeg-EEG 녹음 세션 중에 최대 3 시간
범주 판단의 형태의 행동 반응은 참가자가 다양한 청취 상황에서 음향 자극을 듣는 것처럼 악센트 연설을 할 때 얻을 것입니다. 참가자는 자극 단어 (/b/또는/p/)의 시작 부분에서 인식 된 음소를 나타내면 행동 반응을 제공합니다. 구체적으로, 결과는 다양한 투구 및 F0 관계를 갖는 / p /로 분류 된 자극의 평균 %로보고된다.
Seeg-EEG 녹음 세션 중에 최대 3 시간

2차 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
음향 차원의 변화에 ​​대한 관심이없는 지역의 신경 반응
기간: Seeg-EEG 녹음 세션 중에 최대 3 시간
신경 활성은 전기 신호에서 높은 감마 대역 활성으로 표시된대로 상상 평면에서 동시 EEG-SEEG 모니터링을 통해 측정 될 것이다. 참가자가 점차적으로 조작 된 음향 치수, 기본 주파수 (F0) 및 음성 발병 시간 (VOT)으로 음향 자극을 듣는 것에 따라 신경 활동이 측정됩니다. 여기에보고 된 데이터는 음향 차원의 변화의 상당한 인코딩을 보여주는 시간적 로브 채널의 수입니다 (VOT로서 F0이 일정하게 유지됨).
Seeg-EEG 녹음 세션 중에 최대 3 시간
청취 상황에서의 변화에 ​​대한 관심이없는 지역의 신경 반응
기간: Seeg-EEG 녹음 세션 중에 최대 3 시간
신경 활동은 전기 신호에서 높은 감마 대역 활성으로 표시된 바와 같이 SEEG 모니터링을 통해 측정되었다. 참가자가 악센트 연설에서 음향 자극을 듣는 것에 따라 신경 활동이 측정됩니다. 변환되지 않은 전압은 특정 전극 접촉과 기준 전극 접촉 사이의 전위의 차이를 나타냅니다. 공통 평균 기준을 사용하기 때문에 특정 전극 접촉과 모든 전극의 평균 전압의 차이가 있음을 의미합니다. 그런 다음 특정 전극에서 기준선 활동 (Z = 0)의 이동을 특성화하여 시냅스 후 전류로 인해 전압의 변화를 측정하는 것으로 여겨집니다. 이것은 출판 된 척도 또는 표준화 된 평가보다는 수학적 변형입니다. 더 극단적 인 z- 점수 (+ 또는 -)는 기준선 국소 신경 활동에서 더 큰 변화를 나타냅니다. 다시 말해, 자극은이 지역에서 더 큰 활동을 불러 일으켰다.
Seeg-EEG 녹음 세션 중에 최대 3 시간

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

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)

2022년 5월 2일

기본 완료 (실제)

2024년 7월 1일

연구 완료 (실제)

2025년 4월 10일

연구 등록 날짜

최초 제출

2022년 1월 12일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2022년 1월 12일

처음 게시됨 (실제)

2022년 1월 26일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (추정된)

2025년 9월 8일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2025년 8월 14일

마지막으로 확인됨

2025년 8월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

기타 연구 ID 번호

  • STUDY21090011
  • 1R21DC019217-01A1 (미국 NIH 보조금/계약)

개별 참가자 데이터(IPD) 계획

개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?

예

IPD 계획 설명

공유하려는 개인 비식별화된 참가자 데이터에는 비식별화 후 게시된 기사에서 보고되는 결과의 기초가 되는 개별 참가자 데이터가 포함됩니다.

사용할 수 있는 다른 문서에는 연구 프로토콜 및 통계 분석 계획이 포함됩니다.

데이터는 출판 후 가능한 한 빨리 사용할 수 있지만 완료 후 1년 이내에 사용할 수 있습니다. 종료일이 없습니다.

IPD는 공개 액세스를 통해 어떤 목적으로든 사용할 수 있습니다.

IPD 공유 기간

데이터는 가능한 한 빨리 제공되지만 연구 완료 후 1년 이내에 제공됩니다.

IPD 공유 액세스 기준

우리의 데이터는 가능한 한 빨리 온라인으로 공개될 것입니다. 데이터는 쉽고 광범위하게 액세스할 수 있습니다.

IPD 공유 지원 정보 유형

  • 연구_프로토콜
  • 수액

약물 및 장치 정보, 연구 문서

미국 FDA 규제 의약품 연구

아니

미국 FDA 규제 기기 제품 연구

아니

미국에서 제조되어 미국에서 수출되는 제품

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. .

구독하다