Effekter av tydelig tale på lytteinnsats og hukommelse i setningsbehandling

Dette eksperimentet er en grunnleggende eksperimentell studie med mennesker (BESH). 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 ørenese- og halsklinikken ved University of Utah), til og med -linjeannonser (f.eks. Facebook) og via jungeltelegrafen. Vi vil rekruttere for et tilnærmet likt antall deltakere i to hørselsgrupper basert på deres gjennomsnittlige terskler (PTA): normal hørsel (PTA < 25 desibel hørselsnivå (dB HL), 1-4kHz) og klinisk relevant hørsel tap (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.

Vi vil følge alle American Psychological Association (APA) 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. 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 Maico MA-41 audiometer via RadioEar IP-30 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 grenseverdien for kognitiv svikt i MoCA er variabel på tvers av prøver, anses individer som skårer under 20 generelt å ha økt risiko for mild kognitiv svikt (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 Educational Testing Services Kit of Factor Refererte kognitive tester, som et mål på verbal evne. Deltakerne vil deretter fullføre en hørbarhetskontrolloppgave. For denne oppgaven vil den samme morsmålstaleren i 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 vil få 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 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 talen bli produsert enten ved bruk av en samtalestil eller en hyperartikulert tydelig talestil (se Forskningsplan for mer informasjon), i en 2 x 3 innen-emner faktoriell design. Klare og samtaleprøver vil bli hentet fra en enkelt mannlig foredragsholder. I samtaletilstanden, som tas opp først, vil foredragsholderen bli bedt om å lese setningene slik de ville gjort i daglige samtaler. I tilstanden klar tale vil den som snakker, bli bedt om å produsere setningene som om de ville gjort det hvis de snakket med en person med hørselstap. Stimuli vil bli motvekt på tvers av eksperimentelle forhold etter en latinsk kvadratisk design, med hver deltaker randomisert til en av seks eksperimentelle presentasjonslister. Dette sikrer at hvert kritisk ord vises like ofte på tvers av eksperimentelle forhold, og at ingen deltakere vil se det samme kritiske ordet eller setningen mer enn én gang.

Alle setninger vil bli presentert i +3 desibel (dB) signal-til-støy-forhold (SNR) stasjonær taleformet bakgrunnsstøy for å indusere akustisk utfordring. EEG vil bli målt kontinuerlig under talebehandling.

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 forrige gang 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 angår setningsgjenkjenningsminne, vil vi også rapportere ytelse på oppgaven med cued word-gjenkalling, slik vi har gjort i tidligere arbeid.

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