跨人类语言的语音神经编码
2025年9月9日 更新者:University of California, San Francisco
这项研究的总体目标是揭示构成人类口头语言理解基础的基本神经机制。
了解语言在大脑中是如何编码的,对于开发新的语言障碍诊断和康复策略(例如,语言障碍)具有重要意义。
失语症、阅读障碍、自闭症等)。
理解口语的基本机制尚不清楚。
研究人员才刚刚开始了解人脑如何从复杂且高度可变的声学信号中提取最基本的语言元素(辅音和元音)。
传统理论假设了一个全人类共享的“通用”语音清单,但这受到了其他新理论的挑战,即每种语言都有自己独特和专门的代码。
对跨语言语音的皮层表征的调查可能会阐明这个基本问题。
先前的研究已经将颞上皮层与语音处理联系起来。
大部分工作都是完全用英语完成的。
直接从具有不同语言经验的个体的皮层表面记录神经活动是一种很有前途的方法,因为它可以提供高空间和时间分辨率。
本研究将利用在神经外科手术过程中获得的神经生理学记录来研究语音编码的机制。
高密度电极阵列、高级信号处理和直接皮层电刺激将用于揭示外侧颞叶皮层语音的局部和群体编码。
这项研究还将检查单语和双语普通话、西班牙语和英语(世界上最常见的口语)患者的语音神经编码,并具有音调、共振峰和时间包络的重要对比差异。
跨语言方法对于真正理解语言至关重要,同时还努力在语言神经科学中实现更广泛的多样性和包容性方法。
研究概览
地位
地位
邀请报名
干预/治疗
干预/治疗
详细说明
具有显着更高空间和时间分辨率的实验方法对于直接解决本地和人口级别的语音声音的对比编码是必要的。
本研究提出了一种创新的方法学方法,使用定制的颅内高密度电极阵列直接记录接受临床神经外科手术(急性术中和慢性术外)患者非初级听觉皮层的神经活动。
这种方法通过提供高信噪比记录、前所未有的详细时空分辨率以及大量同时记录的清醒、行为主体的皮层位点,克服了传统神经成像中的障碍。
该研究小组将利用在加州大学旧金山分校的大量癫痫和肿瘤脑图谱项目中接受治疗的患者使用的语言多样性。
他们将检查皮层对西班牙语、普通话和英语(单语和双语)语音刺激(自然语音语料库和控制标记)的反应。
他们还将专注于所有语言中都存在的声学语音线索的三个基本域中的编码模型:音高、共振峰和振幅包络。
本研究的目的是确定音高线索如何编码普通话中的词汇声调处理(目标 1)、西班牙语和英语中元音的皮层表征(目标 2)以及西班牙语和英语中语音振幅包络的编码(目标3).
这些目标将共同阐明人类听觉皮层中语音编码的机械原理,以了解人类口语之间的共同点和不同点。
这些基本过程的异常与许多沟通障碍有关,例如阅读障碍、发育性语言障碍、中枢性听力损失和失语症。
这些结果将对当前的语音处理理论产生重大影响,因此将对理解和治疗不同语言的人类疾病产生重大影响。
研究类型
研究类型
介入性
注册 (估计的)
注册
52
阶段
阶段
- 不适用
联系人和位置
本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。
学习地点
-
-
California
-
San Francisco、California、美国、94143
- University of California, San Francisco
-
-
参与标准
研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。
资格标准
资格标准
适合学习的年龄
18年 至 70年 (成人、年长者)
接受健康志愿者
不
描述
纳入标准:
- 加州大学旧金山分校患有癫痫或脑肿瘤的参与者正在接受手术电极植入以定位癫痫发作或进行言语和语言映射,以及
- 在至少两个感兴趣区域植入电极且愿意并能够配合研究任务的参与者。
排除标准:
- 缺乏能力或拒绝提供知情同意的参与者,
- 有明显脑损伤或
- 具有认知缺陷的参与者无法可靠地完成学习任务。
学习计划
本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:基础科学
- 分配:不适用
- 介入模型:单组作业
- 屏蔽:无(打开标签)
手臂数量
1
武器和干预
参与者组/臂参与者组/臂 |
干预/治疗干预/治疗 |
|---|---|
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实验性的:语音任务期间的脑电图 (ECoG) 记录
参与者听了 20 分钟的语音任务,同时在加州大学旧金山分校 (UCSF) 的术中或住院期间记录了神经活动的 ECoG 信号。
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听 20 分钟的英语、西班牙语和/或普通话语音。
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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在术中或住院期间识别出神经活动的皮层电图 (ECoG) 信号的参与者人数
大体时间:10-30 分钟之间
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在 10-30 分钟的术中程序或住院期间识别出神经活动的 ECoG 信号的参与者人数。
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10-30 分钟之间
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合作者和调查者
在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。
合作者
合作者
调查人员
调查人员
- 首席研究员:Edward F Chang, MD、University of California, San Francisco
研究记录日期
这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。
研究主要日期
学习开始 (实际的)
学习开始
2015年9月14日
初级完成 (估计的)
初级完成
2026年8月31日
研究完成 (估计的)
研究完成
2027年8月30日
研究注册日期
首次提交
首次提交
2021年8月13日
首先提交符合 QC 标准的
首先提交符合 QC 标准的
2021年8月13日
首次发布 (实际的)
首次发布
2021年8月20日
研究记录更新
最后更新发布 (估计的)
最后更新发布
2025年9月16日
上次提交的符合 QC 标准的更新
上次提交的符合 QC 标准的更新
2025年9月9日
最后验证
最后验证
2025年9月1日
更多信息
与本研究相关的术语
其他研究编号
其他研究编号
- U01NS117765 (美国 NIH 拨款/合同)
计划个人参与者数据 (IPD)
计划共享个人参与者数据 (IPD)?
不
IPD 计划说明
不会向其他研究人员提供个人参与者数据 (IPD);只有去识别化的数据才会与合作者共享以进行研究分析。
药物和器械信息、研究文件
研究美国 FDA 监管的药品
不
研究美国 FDA 监管的设备产品
不
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