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皮层对频率响应和调制的贡献

2024年2月23日 更新者:Bharath Chandrasekaran、Northwestern University
频率跟随响应 (FFR) 是一种头皮记录的神经音电位,是健康和临床人群中广泛使用的语音编码完整性指标。 FFR 作为生物标志物的转化潜力受到对其神经发生器和影响因素了解不足的限制。 本研究利用跨物种和跨层次的方法来提供对 FFR 皮质源特性的机制洞察,并通过皮质丘脑投射阐明皮质反馈对调节 FFR 作为刺激环境函数的作用、唤醒状态和类别相关性。 该临床试验将重点关注类别相关性、可预测性和参与者唤醒状态对神经典型人类参与者 FFR 的影响。

研究概览

地位

邀请报名

条件

详细说明

在记录频率跟踪响应 (FFR) 的同时,参与者将听到各种声音。 FFR 是一种声音诱发的反应,它以极高的保真度反映了传入声学信号的声学特性。 FFR 现在被认为是早期听觉皮质下和皮质系统相互作用的综合反应。 FFR 背后的皮质动力学尚不清楚。 所有刺激都将归一化为相同的均方根振幅和刺激持续时间,并以相同的耳内强度播放。 来自具有广泛 F0 的人类和动物自然产物的三十二种刺激将用于引发 FFR。 每种刺激至少收集 1000 次无伪影试验。 参与者将坐在安静的房间(患者)或经过声音处理的隔间中,在连续获取脑电图 (EEG) 和瞳孔测量信号的同时聆听声音。 将使用 Ag-AgCl 头皮电极收集 EEG 信号,活性电极位于中央零 (Cz) 点,参考位于右侧乳突,地面位于左侧乳突。 所有记录会话的所有电极的接触阻抗将小于 5 kΩ,并且将使用 Brain Vision PyCorder 1.0.7(Brain Products,Gilching,Germany)以 25 kHz 的采样率记录响应。 刺激的交替极性将在声场中双耳呈现(与动物协议相同),刺激间隔在 122 到 148 毫秒之间抖动。 将指示参与者保持清醒并避免进行无关的动作。 脑电图和瞳孔测量将允许持续监测参与者状态。 块的顺序将在参与者之间平衡,刺激呈现将由 E-Prime 2.0.10 软件控制。 电生理数据将使用 BrainVision Analyzer 2.0(Brain Products,Gilching,Germany)进行预处理,带通滤波(根据刺激 F0 变化;12 dB/倍频程,零相移)。 带通滤波器将大致反映沿着有助于 FFR(听觉皮层、中脑)的听觉通路的锁相下限和上限。 响应将被分割成多个时期,基线校正为本底噪声的平均电压(-40 至 0 毫秒)。 振幅超过 ± 35μV 的时期将被视为伪影并被拒绝。 在每个会话中,将获得预设数量的无伪影 FFR 试验(每个极性 500 个)。 对于瞳孔测量,参与者将坐在椅子上,并将头放在下巴托上。 稳定的底座还有一个小的水平杆,他们可以将前额靠在上面。 要校准眼动仪,参与者将被要求用眼睛跟随显示器上出现的 9 个点。 将插入式耳塞放入双耳,听觉刺激将以双耳方式呈现。 将对瞳孔测量数据进行预处理,以消除分析中的噪音。 瞳孔数据将被下采样到 50 Hz。 超过 15% 的样本被检测为眨眼的试验将被删除。 由于眨眼而丢失的样本将从眨眼前约 100 毫秒到眨眼后 100 毫秒进行线性插值。 将使用听觉刺激开始前 500-1000 毫秒内的平均瞳孔大小对瞳孔反应进行基线标准化。 报告的一个关键变量是瞳孔大小的百分比变化。

研究类型

介入性

注册 (估计的)

70

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

    • Pennsylvania
      • Pittsburgh、Pennsylvania、美国、15260
        • University of Pittsburgh

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

13年 至 25年 (孩子、成人)

接受健康志愿者

是的

描述

纳入标准:

  • 年龄 13 岁至 25 岁
  • 健康志愿者
  • 没有接触或经验有声调语言的以英语为母语的人
  • 以普通话为母语的人
  • 听力灵敏度在正常范围内(Puretone 听力阈值 < 25dB 从 250
  • 赫兹至 8000 赫兹)
  • 少于六年的正式音乐培训或经验

排除标准:

  • 精通英语或汉语以外的语言
  • 有听力损失或耳鸣的病史或目前主诉
  • 认知障碍的历史或目前的主诉
  • 具有 5 年以上正式音乐经验或培训的个人
  • 抱怨在噪音中言语感知受损

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)

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的:神经典型人类参与者
以中文为母语的人和以英语为母语的人
聆听重复和扩展的声音呈现会诱发特定的神经和生理活动,我们将通过脑电图和瞳孔测量法测量这些活动

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
自然产生的普通话音调类别中动态变化音高的音高跟踪和解码精度
大体时间:在 EEG 会议期间,最多 3 小时
将评估刺激和 FFR 之间的相似性。 将通过比较刺激和 FFR 的滑动窗口自相关音高轨迹来估计音高跟踪能力。 机器学习模型将被训练以根据音调高度和音调方向将 FFR 解码为不同的刺激类别。 将估计解码精度的机会估计。
在 EEG 会议期间,最多 3 小时
中国与英国参与者的刺激特异性效应
大体时间:在 EEG 会议期间,最多 3 小时
将根据音调跟踪和解码精度评估人类参与者的特定刺激效果。 将在中文听众和英语听众之间比较普通话声调类别的解码精度和音调跟踪指标。 重点将是评估中国听众跟踪普通话音高和方向模式的具体好处。
在 EEG 会议期间,最多 3 小时
唤醒状态和可预测性对 FFR 的影响
大体时间:在同步脑电图和瞳孔测量期间,最多 3 小时
将评估唤醒状态及其对 FFR 可预测性影响编码的依赖性。 音调跟踪指标和解码精度将在重复和上下文刺激序列之间进行比较,同时根据瞳孔扩张峰值作为唤醒状态的代理对试验进行排序。 可预测性效应将被绘制为唤醒状态的函数并进行评估。
在同步脑电图和瞳孔测量期间,最多 3 小时

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。

调查人员

  • 首席研究员:Bharath Chandrasekaran, PhD、University of Pittsburgh

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)

2022年1月20日

初级完成 (估计的)

2026年1月20日

研究完成 (估计的)

2026年1月20日

研究注册日期

首次提交

2021年7月30日

首先提交符合 QC 标准的

2021年8月10日

首次发布 (实际的)

2021年8月18日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2024年2月28日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2024年2月23日

最后验证

2024年2月1日

更多信息

与本研究相关的术语

其他研究编号

  • STU00219433
  • R01DC013315 (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)?

是的

IPD 计划说明

我们将遵循 Open Knowledge International 制定的指导方针,该组织是一个倡导开放科学和开放数据的全球性非营利组织。 我们在数据共享方面的目标是为所有人提供免费和开放的访问权限。 与开放数据手册 (http://opendatahandbook.org/) 中阐明的想法一致,我们将为不被视为知识产权的资源申请开放许可,以可广泛访问的格式轻松提供数据,并确保长寿,并在我们的网页和社交媒体上做广告,让人们发现它。

IPD 共享时间框架

数据将尽快提供,但不迟于研究完成后一年

IPD 共享访问标准

我们的数据将尽快在线公开,以便于广泛访问。

IPD 共享支持信息类型

  • 研究方案
  • 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

研究美国 FDA 监管的设备产品

此信息直接从 clinicaltrials.gov 网站检索,没有任何更改。如果您有任何更改、删除或更新研究详细信息的请求,请联系 register@clinicaltrials.gov. clinicaltrials.gov 上实施更改,我们的网站上也会自动更新.

语音和非语音声音刺激的临床试验

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