Codificação de Imagética da Fala Específica para Chinês Usando ECoG de Alta Densidade

O objetivo deste estudo é investigar se os sinais de electrocorticografia de alta densidade (ECoG) registados a partir da superfície do cérebro podem ser utilizados para descodificar representações neurais de características da fala em mandarim, incluindo o tom lexical, sem exigir movimentos de fala explícitos. O estudo centra-se no desenvolvimento e avaliação de algoritmos de descodificação baseados na atividade neural registada durante procedimentos neurocirúrgicos clinicamente indicados.

As principais questões que pretende responder são:

Podem os sinais de ECoG de alta densidade ser descodificados para reconstruir representações neurais de características da fala em mandarim, particularmente o tom lexical?

Pode a atividade neural registada durante a imagética auditiva silenciosa da fala ser descodificada para reconstruir representações da fala específicas do tom sem articulação real?

O estudo inclui dois grupos de doentes adultos com condições neurológicas que requerem colocação de elétrodos corticais como parte dos cuidados clinicamente indicados:

Um grupo de cobertura temporária de ECoG de alta densidade intraoperatória, recrutando aproximadamente 50 doentes com glioma da área funcional ou epilepsia resistente a medicamentos que são submetidos a neurocirurgia acordada com cobertura temporária de ECoG de alta densidade para mapeamento funcional clínico.

Um grupo de implantação permanente de ECoG de alta densidade, recrutando aproximadamente 10 doentes com défice grave da fala ou da linguagem causado por condições neurológicas como acidente vascular cerebral, tumores cerebrais, esclerose lateral amiotrófica (ELA) ou síndrome do encarceramento, que recebem implantação permanente de elétrodos corticais de alta densidade para monitorização a longo prazo.

Os participantes irão:

Completar avaliações clínicas pré-operatórias como parte dos cuidados médicos padrão, incluindo imagiologia cerebral, avaliação da função da linguagem e avaliações neurológicas de rotina

Ser submetidos a procedimentos neurocirúrgicos acordados clinicamente indicados durante os quais são colocados elétrodos de ECoG de alta densidade na superfície cortical para localização funcional clínica

Realizar tarefas relacionadas com a linguagem, como ouvir fala, imaginar fala e respostas faladas limitadas, enquanto a atividade elétrica cerebral é registada durante aproximadamente 20-30 minutos durante a cirurgia, sem alterar os procedimentos cirúrgicos padrão

Para os participantes no grupo de implantação permanente, participar em consultas de acompanhamento a longo prazo aproximadamente a cada 2 semanas ou mensalmente até 12 meses após a cirurgia, incluindo avaliação da qualidade do sinal e análise e otimização relacionadas com a investigação dos algoritmos de descodificação

Todos os procedimentos cirúrgicos envolvendo colocação temporária ou permanente de elétrodos são realizados por indicações clínicas e foram aprovados através de revisão ética e científica institucional. A participação neste estudo não altera os cuidados clínicos padrão para o grupo de registo temporário e não requer procedimentos clínicos adicionais além do tratamento de rotina.

Esta investigação visa apoiar o desenvolvimento a longo prazo de tecnologias de comunicação cérebro-fala silenciosa para indivíduos com défices graves da fala ou motores e melhorar a compreensão de como as regiões cerebrais frontais, parietais e temporais representam a fala imaginada em línguas tonais como o mandarim.