Effekter av lytteinnsats på setningsbehandling og minne (studie 1)

4.1.a. Detaljert beskrivelse Merk: hele søknaden består av to eksperimenter. Informasjonen nedenfor gjelder forsøk 1 (spesifikt mål 1,2). Se protokollsynopsis eksperiment 1 for informasjon om eksperiment 2.

Dette eksperimentet er en BESH-prøve (Basic Experimental Study with Humans). Alle deltakere blir eksponert for alle eksperimentelle forhold (dvs. "intervensjoner") i en fullstendig faktoriell 2 x 3 eksperimentell design innen fag. Deltakerne vil bestå av 80 eldre voksne mellom 60 - 90 år som vil bli rekruttert fra metrosamfunnet Salt Lake. Deltakerne vil bli rekruttert gjennom Utah Senior Ears-databasen, Utah Center on Aging, gjennom flygeblader plassert i hele samfunnet (f.eks. oppslagstavler, venteområde i ØNH-klinikken ved University of Utah), gjennom annonser på nettet (f.eks. Facebook) og via jungeltelegrafen. Deltakerne vil bli kompensert med økonomiske insentiver. Vi vil rekruttere for et omtrent likt antall deltakere i to hørselsgrupper basert på deres rentone gjennomsnitt (PTA) terskler: normal hørsel (PTA på < 25 dBHL, 1-4 kHz) og klinisk relevant hørselstap (PTA på > 25 dBHL 1-4kHz). Mens vi tar i bruk denne dikotome grupperingen for rekruttering, vil vi behandle hørselsnivået som kontinuerlig for å øke statistisk kraft.

Inkluderings- og eksklusjonskriterier er som følger:

Inkluderingskriterier: Alder 60-90; høyrehendt; engelsk som morsmål; skårer i normalområdet (< 25 poeng) på Montreal Cognitive Assessment (MoCA); for voksne med hørselstap, en ren tone gjennomsnittsscore på > 25 dB HL (mellom 1 - 4kHz) Eksklusjonskriterier: venstrehendte (språkrelaterte elektrofysiologiske responser hos venstrehendte personer er forskjellig fra høyrehendte personer); historie med psykiatriske eller nevrologiske sykdommer (inkludert hodeskallebrudd, da dette er kjent for å endre elektrofysiologisk respons i hodebunnen); score på > 25 poeng på MOCA; bruk av visse reseptbelagte og reseptfrie legemidler kjent for å endre hjernefunksjonen og det autonome nervesystemet, inkludert pupillutvidelse (f.eks. antidepressiva, ADHD-medisiner); enhver øyesykdom som vil svekke evnen til å måle pupillutvidelse (f.eks. grå stær, nystagmus, amblyopi); skårer på taleskygging hørbarhetskontrolloppgave under 50 %, noe som tyder på dårlig forståelighet; en visning av atferd som i betydelig grad ville forstyrre gyldigheten av datainnsamling eller sikkerhet under studien;

Vi vil følge alle APAs retningslinjer med hensyn til behandling av mennesker. Alle deltakere vil gi informert samtykke etter at studieprosedyrene er forklart for dem, og deltakelsens frivillige natur vil bli vektlagt. Ingen identifiserende informasjon (f.eks. navn) vil bli innhentet fra deltakerne, og den eneste informasjonen knyttet til datafilene deres vil være en unik, vilkårlig kode.

Studieprosedyrer vil bli utført i løpet av en enkelt økt, som varer mellom 3-4 timer. Etter informert samtykke vil deltakerne fullføre en standardisert hørselsvurdering, nevropsykologisk vurdering, vurdering av hørbarhetskontroll og deretter delta i EEG/pupillometri-eksperimentet, som hver er beskrevet nedenfor. Alle data vil bli lagret på passordbeskyttede datamaskiner i PIs laboratorium. Alt materiale fra deltakerne vil bli samlet inn spesifikt for forskningsformål. Den eneste identifiserende informasjonen som samles inn om emnene er navnene deres, som vil bli brukt til å rekruttere og kompensere deltakere, men vil ikke bli knyttet til dataene deres på noen måte. Materialene som presenteres i disse studiene har ikke noe kjent potensial til å stresse, flaue, stigmatisere eller inkriminere eksperimentelle deltakere.

Før begynnelsen av eksperimentet vil vi gjennomføre to audiometriske tester via et MA-41 audiometer via RadioEar IP-30-innsatte luftledningshodetelefoner. Først vil terskler for ren tone bli målt ved å bruke den modifiserte Hughson-Westlake ved oktavfrekvenser fra 250 til 8000 Hz for hvert øre. For det andre vil vi teste talegjenkjenningsterskler (SRTs) ved å bruke en registrert sentralinstitutt for døve (CID) W-1 spondee ordliste Nær synsskarphet ble også testet for både høyre og venstre øye ved hjelp av Rosenbaum synsskarphetstesten.

Deltakerne vil deretter fullføre et kort batteri med kognitive vurderinger. (a) Montreal Cognitive Assessment (MoCA). Selv om den passende cut-off-skåren for kognitiv svikt i MoCA er variabel på tvers av prøver, anses individer som skårer under 20 generelt å ha økt risiko for MCI. Derfor bruker vi dette som vår konservative avskjæring. Deltakerne vil også fullføre oppgaven F-A-S fonemisk flyt som et mål på verbal flyt, via den kortformede dataversjonen av lesespennoppgaven som et mål på verbalt arbeidsminne, og de utvidede vokabulartestene fra ETS Kit of Factor Referenced Cognitive Tester, som et mål på verbal evne. Deltakerne vil deretter fullføre en hørbarhetskontrolloppgave. For denne oppgaven vil samme morsmålsspråklig amerikansk engelsk bli brukt til å registrere stimuli med samme +3dB. Deltakerne vil høre ni forskjellige testsetninger (f.eks. "Ikke rør den våte malingen) og får i oppgave å "skygge" hver setning ved å gjenta høyt hvert ord etter hvert som det ble hørt. Den umiddelbare repetisjonen gjøres for å redusere bidraget fra eventuelle minnekomponenter til oppgaveytelsen.

Etter den audiologiske og nevropsykologiske testingen vil vi begynne det primære eksperimentet. Elektrofysiologiske data (EEG), pupillutvidelsesmålinger (pupillometri) og atferdsregistreringer vil bli gjort fra deltakerne. EEG vil bli registrert fra 64 sølv-sølvkloridelektroder innebygd i en EasyCap (Electro-Cap, Inc), etter en 10-20 montasje. I tillegg vil en elektrode plasseres på venstre infraorbitalrygg for å overvåke for vertikale øyebevegelser og blink, og en virtuell bipolar horisontal elektrookulogramkanal vil bli opprettet offline for å overvåke horisontale øyebevegelser ved å beregne en forskjell mellom to fronto-temporale elektroder FT10-FT9 som sitter bak den ytre canthus av hvert øye. Det kontinuerlige EEGet vil bli forsterket med en BrainAmp DC-forsterker (Brain-Vision, LLC, Morrisville, NC) (filtrert båndbredde: 0,02-250 Hz) og tatt opp på harddisken med en samplingshastighet på 1000 Hz. Elektrodeimpedanser vil holdes under 5 kOhm. Under lytteoppgaven vil målinger av pupillstørrelse bli registrert kontinuerlig fra høyre øye ved hjelp av et Eyelink 1000 Plus skrivebordsmontert infrarødt øyesporingskamera distribuert av SR Research (SR Research Ltd., Ottawa, ON, Canada). Kontinuerlige målinger av pupillstørrelse vil bli registrert med en hastighet på 1000 Hz ved hjelp av Eyelink-programvare og vil bli nedsamplet offline til 50 Hz. Se Statistisk analyse og kraft for informasjon om elevdatabehandling og rengjøring.

Deltakerne vil bli testet i et stille lyddempet testrom. Deltakerne vil sitte 85 cm fra en 24-tommers høyytelses LCD-skjerm som vil bli brukt til å presentere instruksjoner og signaler til deltakeren (f.eks. når de skal ta en pause). Talestimuli vil bli presentert gjennom lydkortet til stimuluspresentasjonsdatamaskinen og rutet til et MAICO MA-41 audiometer via hjelpekanalen, noe som gir direkte kontroll over stimulusintensiteten. Audiometeret vil rute talen til deltakeren via RadioEar IP-30 luftledningshodetelefoner. Stimuli vil bli presentert ved 65 dB HL for alle deltakere til deres bedre hørende øre (basert på PTA-terskler mellom 1-4 kHz). All maskinvare er kalibrert til standard i vårt testrom av en NASED-sertifisert tekniker.

Eksperimentet vil bli programmert i Python via PsychoPy åpen kildekode-plattform. Det blir 360 forsøk. På hvert forsøk vil deltakerne lytte til en setning som inneholder et enkelt målord som enten vil være en normal plausibel fortsettelse, et semantisk brudd eller et syntaktisk brudd (se tabell 1 i Forskningsplan). I tillegg vil setninger bli presentert enten i +3dB SNR stasjonær tale-formet bakgrunnsstøy eller vil bli presentert i stille (ingen bakgrunnsstøy), i en 2 x 3 innen-emner faktoriell design.

Etter slutten av de 360 ​​setningene vil en oppgave med forsinket gjenkjenning bli administrert. Deltakerne vil bli visuelt presentert med 360 testsetningsrammer på en nettbrett, hver med målordet mangler. De vil bli bedt om å markere om de gjenkjente hver setning som en de hadde hørt under den eksperimentelle oppgaven. For setningene de rapporterte å ha hørt tidligere, vil de bli bedt om å huske målordet etter beste evne ved å skrive inn svaret. Det vil ikke være noen tidsbegrensning på minnetesten. 180 av setningene vil være gamle gjenstander som de hadde hørt under oppgaven, og de andre 180 vil være semantiske folier. De 180 setningene som ble hørt tidligere vil bli tatt jevnt fra hver av de seks eksperimentelle betingelsene, slik at det vil være 30 setninger fra hver tilstand. Hver semantisk folie vil bli laget ved å ta 2 til 4 av de meningsbærende ordene fra en setning som deltakeren faktisk hadde hørt, og disse vil bli brukt til å lage en ny semantisk lignende setning. For eksempel, hvis deltakeren hadde hørt setningen "Dan kjente igjen John selv om han hadde fått skjegg siden sist de så hverandre.", en semantisk folie kan være: "Ingen på gjenforeningen kjente igjen Dan fordi han hadde vokst en _____ siden forrige gang alle møttes." Inkludering av folier brukes til å gjøre gjenkjenningsoppgaven mer utfordrende for å redusere sannsynligheten for takytelse. Denne tilnærmingen har blitt validert i tidligere studier på lytteinnsats og gjenkjennelsesminne. Selv om de primære hukommelsesanalysene gjelder setningsgjenkjenningsminne, vil vi også rapportere ytelsen på oppgaven med cued word-gjenkalling, slik vi har gjort i tidligere arbeid.

Etter fullført hukommelsesvurdering vil studieprosedyrene være fullført. Deltakerne vil bli debriefet, motta kompensasjon og vil ha mulighet til å stille spørsmål til studieteamet.