Прогнозирование эффектов визуальной обратной связи на моторную адаптацию речи у здоровых взрослых (PVF)

Во время речи мозг использует несколько источников обратной связи, включая слуховые сигналы и физические ощущения от языка и губ, чтобы отслеживать и корректировать речь в реальном времени. Люди различаются по степени использования каждого из этих источников обратной связи, и эти индивидуальные различия могут предсказать, кто получит наибольшую пользу от различных типов технологической поддержки при обучении речи.

Это исследование изучает, может ли вычислительная модель индивидуальной реакции на сенсорную обратную связь предсказать, насколько человек выиграет от добавления визуальной обратной связи в реальном времени во время речевого задания. Участники выполнят серию заданий, в которых слуховая обратная связь речи изменяется в реальном времени через наушники. Затем вычислительная модель используется для оценки того, насколько сильно каждый участник полагается на слух или физические ощущения при отслеживании речи. Затем участники повторяют задание с добавленным визуальным дисплеем, показывающим речевой сигнал вместе с целевым показателем, что обеспечивает дополнительный источник обратной связи.

Основной вопрос заключается в том, предсказывает ли вычислительный профиль использования сенсорной обратной связи — в частности, полагается ли человек больше на слух или на физические ощущения — насколько визуальный дисплей улучшает способность каждого участника реагировать на измененную обратную связь.

На исходном этапе участники выполняют две версии задания с измененной слуховой обратной связью (AAF) без визуальной обратной связи. Первая использует дизайн «быстрой адаптации», при котором измененная обратная связь многократно вводится и убирается в течение коротких экспериментальных серий; вторая использует стандартный адаптивный дизайн, при котором измененная обратная связь вводится один раз и поддерживается в течение более длительной серии. Результаты выполнения обоих заданий передаются в вычислительную модель SimpleDIVA для оценки индивидуальных параметров слуховой и соматосенсорной реакции участников. Использование двух вариантов задания позволяет оценить стабильность оценок параметров в различных условиях стимуляции.

Затем участники выполняют стандартное адаптивное задание AAF с одновременной визуально-акустической биологической обратной связью в реальном времени. Визуальный дисплей отображает текущий сигнал воспроизведения аудио (т.е. измененный сигнал) вместе с визуальной целью, полученной из исходного произношения участника. Основной показатель результата — визуальный выигрыш, определяемый как внутриучастниковая разница в величине компенсации между условием слухово-визуальной обратной связи и условием только слуховой обратной связи в стандартном адаптивном задании AAF.

Основной анализ использует линейную регрессию для проверки того, предсказывают ли параметры SimpleDIVA с исходного этапа величину визуального выигрыша. Основной интересующий предиктор — это соотношение слухового и общего сенсорного веса, отражающее относительное доминирование слуховой или соматосенсорной обратной связи. Величина компенсации на исходном этапе в условии только слуховой обратной связи будет включена в качестве ковариаты. Также будет проведен парный t-тест для оценки общего эффекта добавления визуальной обратной связи на величину компенсации в выборке.