Fleksibel representasjon av tale

Hensikten med denne studien er å forstå den dynamiske, fleksible karakteren til talebehandling som en funksjon av perseptuell vekt pålagt akustisk-fonetiske dimensjoner innenfor varierende lyttekontekster og -krav.

De spesifikke målene for denne studien er som følger:

1. Å etablere den nevrale responsen på to akustisk-fonetiske dimensjoner som en funksjon av den perseptuelle vekten de bærer når de signaliserer fonemidentitet.

   Mål 1 vil spesifikt evaluere svar på stemmestarttid (VOT) og fundamental frekvens (F0). Data som samles inn vil gi et grunnleggende svar for deltakerne.

2. For å identifisere hvordan eksperimentell manipulasjon av lyttekontekst påvirker perseptuelle vektingsstrategier for VOT og F0.

Mål 2 vil evaluere modulering av neural respons på introduksjonen av støy og introduksjonen av en "aksent".

Et sekundært mål med denne studien er å bruke "kontroll" elektroder, som er de som er plassert i klinisk nødvendige områder av hjernen, men utenfor området av interesse for denne studien (supratemporalt plan), for å bestemme om flere områder av hjernen er involvert. i adaptiv plastisitet av talebehandling.

Tale er den primære måten vi formidler våre behov, ønsker og tanker på til andre, og evnen til å behandle tale er avgjørende for vår daglige funksjon, samt vår evne til å etablere og opprettholde relasjoner. Svekkelser i talebehandling har en ubestridelig negativ innvirkning på individer og samfunn. Mens det eksisterer habiliterende og rehabiliterende strategier som kan forbedre auditiv prosessering og livskvalitet, vil forståelsen av den eksakte nevrale mekanismen som ligger til grunn for den menneskelige hjernens evne til å behandle tale bidra til en mer veldefinert måte å målrette underskudd på. Denne studien søker å forstå regionene i hjernen som er involvert i talebehandling, hvordan disse regionene analyserer spesifikke akustisk-fonetiske dimensjoner, og hvordan systemet tilpasser seg for å lykkes med å behandle tale i forskjellige lyttekontekster.

Moderne elektrofysiologiske teknikker har revolusjonert forskning på aktivitet i den menneskelige hjernen, slik at etterforskere kan identifisere spesifikke regioner eller aktivitetsmønstre assosiert med ulike atferd og sensoriske opplevelser. sEEG-opptak, som involverer intracerebrale målinger av nevral aktivitet ved bruk av dybdeelektroder, er i stand til å gi unik tilgang til områder av hjernen som ellers er utilgjengelige med mindre invasive målinger. Ved å utnytte PI Abels arbeid med pediatriske pasienter som gjennomgår sEEG-registrering for lokalisering av anfallsfokus eller språkkartlegging, vil denne studien tillate forskere å direkte studere aktivitet i regioner som allerede har blitt implisert i litteraturen som avgjørende for spektrotemporal analyse av komplekse akustiske signaler som tale . Disse områdene innenfor det supratemporale planet (STP) inkluderer Heschls gyrus, planum polare og planum temporale, som alle er unikt målrettet via sEEG.

Eksisterende litteratur innen talebehandling har indikert at kartlegging av fysisk input (akustisk signal) til språklig representasjon (identifikasjon av fonemer eller ord) ikke er en statisk prosess, men snarere sterkt avhengig av lyttekontekst. Det auditive prosesseringssystemet tilpasser seg regelmessig endringer i signalkvalitet, ugunstige lytteforhold og kortsiktige avvik fra forventede og innlærte regelmessigheter i inndata på morsmål ved å bruke varierende betydning, eller perseptuell vekt, på spesifikke akustisk-fonetiske parametere. Dette indikerer eksistensen av adaptiv plastisitet i talebehandling, men eksisterende nevrofysiologiske modeller tar ikke hensyn til denne fleksibiliteten i kortikal respons. Data fra pilot-EEG- og sEEG-studier viste at høy gammaaktivitet i STP og atferdsresponser ble gradert etter den perseptuelle vekten gitt til to akustisk-fonetiske dimensjoner, stemmestarttid (VOT) og fundamental frekvens (F0).

Den foreslåtte studien vil bidra til eksisterende kunnskap ved å bidra til å etablere en mer detaljert modell av online kortikal respons og tilpasning til skiftende akustiske signaler. Den er unik i sin redegjørelse for rollen som perseptuell vekt av akustisk-fonetiske dimensjoner spiller for å signalisere fonemer og foreta kategoribaserte vurderinger.