左右半球对语音感知的贡献
2025年6月11日 更新者：Emily Myers、University of Connecticut
额叶和颞叶脑区在语音类别结构感知中的作用
左右颞脑区域被认为有助于言语感知，但左右半球区域之间的分工仍不清楚。 在这里，我们使用经颅磁刺激 (TMS) 来刺激左右颞叶焦点和顶点控制站点以暂时中断刺激站点的激活，使用“虚拟病变”方法来测试刺激站点对一系列语音感知的影响任务。
该项目的这一部分是基础研究。 然而，由于 TMS 被视为一种干预措施，因此在本拨款中涉及 TMS 的研究被视为临床试验。
研究概览
详细说明
本研究使用 TMS 暂时破坏左右颞叶皮层的神经活动，并检查这种破坏对语音感知任务的影响。
顶点刺激作为对照条件包括在内，用于比较左右优越的时间刺激效果。
成人参与者首先接受结构 MRI 和使用功能 MRI 的语音定位器，以识别左右颞叶皮层中的语音敏感体素。
这些区域由参与者设置为刺激焦点。
刺激站点被阻止，并且通常分布在会话中。
每个 2.5 秒的 10 Hz 脉冲序列被传送到刺激部位，听觉刺激在最后一个脉冲之后立即到达（实验 2 和 6），或者对于较长的句子级刺激（实验 3），在脉冲序列期间到达。
行为测量包括对语音刺激进行评分的准确度和反应时间（实验 2），检测前一句中是否存在探测词（实验 3），或通过语音对比和说话者对刺激进行分类（实验 6）。
研究类型
介入性
注册 (估计的)
26
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
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Connecticut
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Storrs、Connecticut、美国、06268
- University of Connecticut
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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
适合学习的年龄
18年 及以上 (成人、年长者)
接受健康志愿者
是的
描述
纳入标准：
- 以英语为母语的单语者
- 无神经损伤或疾病史
- 没有言语和语言障碍（根据自我报告，并通过 Fidler、Vance 和 Plante 描述的短语言电池确认，2011 年）
- 双耳纯音阈值为 30 分贝或更好（不比轻度听力损失差），两耳差异不超过 15 分贝。
- 惯用右手，经 Oldfield Handedness Inventory 确认
排除标准：
根据最新指南，TMS 禁忌的任何情况，包括但不限于：
- 癫痫病史
- 头骨中的金属
使用可能会降低缉获门槛的合法或非法药物。 例如，我们在以下每个类别中列出了一些排除药品。 这不是排除药物的详尽清单。 我们咨询了康涅狄格大学药学院的教员，以检查参与者报告的其他药物的癫痫发作风险。
- 抗抑郁药包括丙咪嗪、阿米替林、舍曲林、文拉法辛、安非他酮
- 抗精神病药，包括氯丙嗪、氯氮平、氟哌啶醇、阿立哌唑
- 抗病毒药包括膦甲酸、更昔洛韦
- 抗寄生虫药，包括氯喹、甲氟喹（抗寄生虫药）
- 抗生素包括青霉素、氨苄西林
- 免疫抑制剂包括环孢菌素
- 抗胆碱药
- 抗组胺药（包括非处方药，如 Claritin 和 Benadryl）
- 拟交感神经药（包括 Sudafed、Ritalin）。
- 非法药物，如甲基苯丙胺、可卡因、摇头丸、氯胺酮。
- 精神障碍的诊断（根据自我报告）
- 怀孕
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：随机化
- 介入模型：交叉作业
- 屏蔽：单身的
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的：实验 2. TMS 破坏语音精度
实验 2 测试了与顶点刺激相比，左或右颞叶皮层内活动的暂时中断对语音决策的速度和精度的影响。
参与者将在所有三个部位（左颞叶、右颞叶、顶点，刺激顺序在参与者之间平衡）接受刺激。
在刺激脉冲之后，参与者将立即对来自四个连续体的标记执行视觉模拟量表 (VAS) 语音评级任务，嵌入语音形状的噪声中。
为了控制 TMS 导致分类普遍性缺陷的可能性，控制任务将涉及对变形的“狗”到“猫”对象连续体上的视觉对象进行分类。
（我们希望此任务不受 TMS 的影响）。
感兴趣的变量是分类曲线的陡度、对连续体上所有项目的平均反应时间，以及边界标记与端点标记的反应时间差异。
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TMS 将以 10 Hz 脉冲传送 2.5 秒，每个脉冲后立即进行语音感知和对象分类的行为测量。
此时间表的 TMS 被认为会暂时中断刺激部位的活动。
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实验性的：实验 3 连续语音中的语音歧义
实验 3 旨在测试与顶点刺激（控制）相比，左颞叶刺激与右颞叶刺激是否有选择地破坏自然发生的语音歧义的处理。
参与者将在所有三个部位（左颞叶、右颞叶、顶点，刺激顺序在参与者之间平衡）接受刺激。
刺激将是无意义的句子，这些句子清晰地出现或以随意的方式出现。
通过每个标记与属于不同类别的其他元音的接近程度来估计句子语音歧义。
句子将嵌入语音形状的噪音中以增加难度。
参与者将聆听每个句子，然后回答句子中是否出现了视觉呈现的探测词（“BRASS？”）。
因变量是此探针验证任务的准确性和反应时间。
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TMS 将以 10 Hz 脉冲传送 2.5 秒，每个脉冲后立即进行语音感知和对象分类的行为测量。
此时间表的 TMS 被认为会暂时中断刺激部位的活动。
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实验性的：实验 6：使用 TMS 中断说话者特定的语音学习。
实验 6 旨在测试左颞区或右颞区的活动是否中断（与右颞区相比）。
顶点控制）使用 TMS 会干扰说话者特定的学习。
参与者将在所有三个部位（左颞叶、右颞叶、顶点，刺激顺序在参与者之间平衡）接受刺激。
该研究使用了一种训练范例，其中一个说话者的语音被操纵为始终具有相对较短的无声停止语音起始时间 (VOT)（例如，“煤”中的 /k/），而另一个则具有相对较长的 VOT。
刺激后，听众将立即接受训练试验，他们将声音识别为映射到说话者 1 或说话者 2 的声音，以及单词（例如
“增益”与“拐杖”）。
在测试中，听众会听到两种 VOT 变体，并被问到哪种更典型。
因变量是报告说话者典型变体的准确性。
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TMS 将以 10 Hz 脉冲传送 2.5 秒，每个脉冲后立即进行语音感知和对象分类的行为测量。
此时间表的 TMS 被认为会暂时中断刺激部位的活动。
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研究衡量的是什么？
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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分类准确率
大体时间：紧接着刺激脉冲（在最后一个脉冲的一秒内）。
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参与者对沿着感知连续体变化的项目进行分类。
提取分类曲线的陡度以估计分类准确度。
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紧接着刺激脉冲（在最后一个脉冲的一秒内）。
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二选一强制选择准确率
大体时间：紧接着刺激脉冲（在最后一个脉冲的一秒内）。
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参与者有两个选择，并被要求指出他们在之前的信号中听到的是哪个项目。
做出此决定的准确性是主要结果衡量标准。
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紧接着刺激脉冲（在最后一个脉冲的一秒内）。
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二选一强制选择反应时
大体时间：紧接着刺激脉冲（在最后一个脉冲的一秒内）。
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参与者有两个选择，并被要求指出他们在之前的信号中听到的是哪个项目。
做出此决定的反应时间是主要的结果衡量标准。
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紧接着刺激脉冲（在最后一个脉冲的一秒内）。
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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。
出版物和有用的链接
负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。
一般刊物
- Kennedy-Higgins D, Devlin JT, Nuttall HE, Adank P. The Causal Role of Left and Right Superior Temporal Gyri in Speech Perception in Noise: A Transcranial Magnetic Stimulation Study. J Cogn Neurosci. 2020 Jun;32(6):1092-1103. doi: 10.1162/jocn_a_01521. Epub 2020 Jan 14.
- Rossi S, Antal A, Bestmann S, Bikson M, Brewer C, Brockmoller J, Carpenter LL, Cincotta M, Chen R, Daskalakis JD, Di Lazzaro V, Fox MD, George MS, Gilbert D, Kimiskidis VK, Koch G, Ilmoniemi RJ, Lefaucheur JP, Leocani L, Lisanby SH, Miniussi C, Padberg F, Pascual-Leone A, Paulus W, Peterchev AV, Quartarone A, Rotenberg A, Rothwell J, Rossini PM, Santarnecchi E, Shafi MM, Siebner HR, Ugawa Y, Wassermann EM, Zangen A, Ziemann U, Hallett M; basis of this article began with a Consensus Statement from the IFCN Workshop on "Present, Future of TMS: Safety, Ethical Guidelines", Siena, October 17-20, 2018, updating through April 2020. Safety and recommendations for TMS use in healthy subjects and patient populations, with updates on training, ethical and regulatory issues: Expert Guidelines. Clin Neurophysiol. 2021 Jan;132(1):269-306. doi: 10.1016/j.clinph.2020.10.003. Epub 2020 Oct 24.
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)
2024年12月19日
初级完成 (估计的)
2025年12月31日
研究完成 (估计的)
2026年6月30日
研究注册日期
首次提交
2021年7月6日
首先提交符合 QC 标准的
2021年7月25日
首次发布 (实际的)
2021年8月4日
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
2025年6月15日
上次提交的符合 QC 标准的更新
2025年6月11日
最后验证
2024年12月1日
更多信息
与本研究相关的术语
计划个人参与者数据 (IPD)
计划共享个人参与者数据 (IPD)？
是的
IPD 计划说明
这些研究的结果将用于教学、研究出版物和科学会议上的演示。 所有类型（行为、MRI）的去识别原始数据将在发布后根据要求提供。 MRI 数据将被处理（“头骨剥离”）以在存档前移除任何可识别的解剖结构。 我们将使用脑成像数据结构 (BIDS) 命名约定在本地存档数据，以促进数据共享。
我们计划在 Open Science Framework（或类似平台）上预注册行为研究，为了科学透明，我们将在 Open Science Framework 或 GitHub 上发布去标识化的行为数据和分析代码。
IPD 共享时间框架
我们将在发布时共享数据和代码，去识别化的数据将无限期可用。
IPD 共享访问标准
打开
IPD 共享支持信息类型
- 树液
- 分析代码
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
在美国制造并从美国出口的产品
不
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