皮质对 FFR 的贡献:术后结果
皮层对频率响应生成和调制的贡献;术后效果
研究概览
详细说明
本研究的目的是更好地了解人类颞叶的皮层对频率跟随反应 (FFR) 的生成和调制的贡献。
本研究的具体目的如下:
- 建立涉及 FFR 的皮质前馈机制的新型计算模型。
- 测试对接受 Heschl 回病变手术切除的人类参与者进行皮质切除的模型预测。
为前面列出的目的和目标而检验的假设如下:
1. 当参与产生和调节 FFR 的皮层区域(在本例中为 Heschl 的回)被移除或失活时,FFR 反应将减弱。
频率跟踪响应已广泛用于听觉处理文献中,作为记录超阈值语音处理完整性的微创方法。 它曾被认为仅反映脑干等结构中的皮层下活动,但最近在该主题的研究中达成了共识,该主题也支持皮层神经群参与 FFR 的概念。
在本研究的初始家长资助下进行的试点研究(听觉脑干对语音的反应的在线调制)提出,皮层下听觉处理不是人脑中的硬连线机制,而是不断微调以适应顶级刺激下预期。 这项研究进一步表明,刺激的可预测性、注意力和类别相关性对反应保真度有很强的影响,并且可以调节 FFR。 目前的研究建议研究皮质结构中的相同效应和反应模式。 迄今为止,有限的研究调查了听觉皮层损伤对 FFR 的影响,现有研究并未考虑本研究中调查的变量,这些变量被认为对 FFR 的调制有显着影响。
尽管 FFR 被广泛接受为衡量语音编码完整性的指标,但对该响应的神经生成器的理解仍然很差。 迄今为止,一些研究已经在某些临床人群(如 ADHD 和自闭症谱系障碍)中发现异常或功能失调的 FFR。 拟议的研究还试图确定 FFR 作为临床状况的生物标志物的潜在转化效用。
这项研究是创新的,因为这项研究的数据将使研究人员能够建立一个新的皮质前馈和反馈机制的计算模型,该模型将在接受过 Heschl 脑回病变手术切除的患者参与者中进行测试。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
-
-
Pennsylvania
-
Pittsburgh、Pennsylvania、美国、15224
- UPMC Children's Hospital of Pittsburgh
-
-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 13-25岁个人
- 正在接受医学上必要的 Heschl 回病灶手术切除术
- 单语英语使用者
- 正常范围内的接受和表达语言
- 正常或矫正视力正常
- 每只耳朵的正常听力敏锐度(在听力评估期间确定)
- 非语言智商在正常范围内
- 无自闭症谱系障碍或注意力缺陷多动障碍病史
排除标准:
- 导致患者无法参加研究活动的重大医学或神经心理障碍
- 自闭症或多动症的历史
学习计划
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 |
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实验性的:神经外科患者
先前在 Heschl 回内切除组织的患者参与者(根据临床护理的规定)
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参与者将听到通过耳机呈现的重复语音声音刺激,这将诱发神经反应(频率跟随反应),通过脑电图和瞳孔测量法进行测量
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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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音调解码精度
大体时间:在 sEEG-EEG 记录期间,总共最多 3 小时
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音高解码精度将作为刺激音高(以 Hz 为单位)与头皮记录的频率跟踪响应 (FFR) 之间的刺激-响应相关性来衡量。
隐马尔可夫模型 (HMM) 将用于从记录的 FFR 中解码刺激身份信息。
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在 sEEG-EEG 记录期间,总共最多 3 小时
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频率跟随响应幅度
大体时间:在 sEEG-EEG 记录期间,总共最多 3 小时
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频率跟随响应幅度将通过分析头皮记录的 FFR 的时域平均频谱峰值来测量。
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在 sEEG-EEG 记录期间,总共最多 3 小时
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频率跟随响应的皮层锁相限制
大体时间:在 sEEG-EEG 记录期间,总共最多 3 小时
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FFR 的锁相限制将通过比较刺激波形和头皮记录的 FFR 的相位相干性来测量。
锁相限制将作为刺激频率依赖性的函数来确定。
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在 sEEG-EEG 记录期间,总共最多 3 小时
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皮质切除对音调解码精度的可预测性影响
大体时间:在后续研究期间,sEEG 后至少 6 个月
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皮质切除对音调解码精度的可预测性影响将通过结果 1 中获得的解码精度与先前创建的受神经典型参与者数据约束的频率跟踪响应计算模型预测的值的比较来衡量。
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在后续研究期间,sEEG 后至少 6 个月
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皮质切除对频率跟随响应幅度的可预测性影响
大体时间:在后续研究期间,sEEG 后至少 6 个月
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皮质切除对频率跟随响应幅度的可预测性影响将通过结果 3 中获得的响应幅度测量值与先前创建的受神经典型参与者数据约束的频率跟随响应计算模型预测的值的比较来衡量。
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在后续研究期间,sEEG 后至少 6 个月
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皮质切除对频率跟踪响应锁相限制的可预测性影响
大体时间:在后续研究期间,sEEG 后至少 6 个月
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皮质切除对频率跟随响应的锁相限制的可预测性影响将通过结果 3 中获得的锁相限制与先前创建的频率跟随响应计算模型预测的值的比较来衡量,该计算模型受神经典型数据的约束参与者。
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在后续研究期间,sEEG 后至少 6 个月
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Taylor Abel, MD、University of Pittsburgh
出版物和有用的链接
一般刊物
- Arehart KH, Kates JM, Anderson MC. Effects of noise, nonlinear processing, and linear filtering on perceived music quality. Int J Audiol. 2011 Mar;50(3):177-90. doi: 10.3109/14992027.2010.539273.
- Coffey EBJ, Nicol T, White-Schwoch T, Chandrasekaran B, Krizman J, Skoe E, Zatorre RJ, Kraus N. Evolving perspectives on the sources of the frequency-following response. Nat Commun. 2019 Nov 6;10(1):5036. doi: 10.1038/s41467-019-13003-w.
- White-Schwoch T, Anderson S, Krizman J, Nicol T, Kraus N. Case studies in neuroscience: subcortical origins of the frequency-following response. J Neurophysiol. 2019 Aug 1;122(2):844-848. doi: 10.1152/jn.00112.2019. Epub 2019 Jul 3.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (估计的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
与本研究相关的术语
其他研究编号
- STUDY21100033
- 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)?
IPD 计划说明
拟共享的个人去标识化参与者数据包括个人参与者数据,这些数据是去标识化后发表文章中报告结果的基础。
其他可用的文件包括研究方案、统计分析计划和分析代码。
数据将在发布后尽快提供,但不迟于完成后一年。 没有结束日期。
IPD 将通过开放获取方式用于任何目的。
IPD 共享时间框架
IPD 共享访问标准
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
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语音刺激的临床试验
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Hannover Medical SchoolUniversity of Zurich; Technische Universität Dresden完全的
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The University of Texas at DallasNational Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIDCD)招聘中
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Mayo ClinicNational Institute of Mental Health (NIMH)招聘中