IEEE trans:经颅脑刺激对言语理解的不良影响

2022-01-31 05:45:16 来源:
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音位检视即可要中枢神经细胞系统可实现处素、音节和单词高级别的数据。中枢神经细胞系统神经纤维活动音位回波的CDMA柯西,这有利于将音位分割成不尽彼此之间同的功能单元。之外是,脑磁图和神经纤维的脑电机图测算表明,彼此之间对于视频回波,以两种不尽彼此之间同的过长出现。因此,共约100ms的早期过长确实与检视极低准确度的声学特征(如人声稍微和音素)有关,而共约250ms的较总长过长确实反映了对不够复杂的语言结构(如语法和文法数据)的神经细胞检视。

本文的目的是学术研究经颅脑兴奋电机阻对自觉解释的因素。如果较短水痘和总长水痘音位柯西的神经细胞在音位检视当中充分发挥不尽彼此之间同的起到,例如分别用做极低准确度的声学检视和较高准确度的语言检视,则可以预期这种差异。当用各种一般来说音位柯西的电机阻兴奋中枢神经细胞系统时,较短水痘和总长水痘含有的不尽彼此之间同起到应该显现出来,彼此之间对于视频回波,较短水痘和总长水痘含有都被附加的神经细胞含有的水痘过长,并且被不尽彼此之间同的束光。之外地,人们期望音位柯西和视频回波两者之间的某个束光转化成音位解释的增强,而另一个束光转化成音位解释的减弱。同时,这确实时会引致一个生命期性的包络音位解释根据之前的兴奋。如果较短水痘和总长水痘对音位柯西的神经细胞在音位检视当中起着不尽彼此之间同的起到,那么这两个水痘对音位解释的生命期性包络确实不尽彼此之间同。

17名测初授者(8名女性,9名男性)参与了本学术研究。测初授者被呈现出由四个男性说话者构成的背景杂音当中的能够女性人声所说的音节(图1)。参与者同时接受经颅电机兴奋。听完一个音节后,参与者重复他们听到的内容,他们的答案被所述,并通过自动音位到译文转换进行分数。通过增量程序改变音节的信道(SNR),以评核与音节接收敏感度(SRT)彼此之间对应的SNR(敏感度为50%)。

每个参与者的SRT历程为16种不尽彼此之间同型式的经颅脑兴奋。作为折衷必须, 运用真兴奋,包括一个较短暂的初始电机阻,仅有持续500毫秒。有别于直流金属表面和直流自由电子兴奋作为额外的兴奋手段。试验中细分两个其余部分,每个其余部分评核测初授者在八种不尽彼此之间同型式的电机阻兴奋下的SRT。对于每个参与者,16种不尽彼此之间同型式的经颅电机阻在两个低剂量当中被随机分配,并且他们在每个低剂量当中的呈现出顺序也被随机分配(每个低剂量当中评核8种情况)。这引致了一个双盲试验中,参与者和试验中者都不知道施加电机阻型式的顺序,直到试验中的两其余部分都结束。

试验中设计

数以千计们坐着强光昏暗的消声室里舒适的椅子上,电机极放在脖子,电位极小10kΩ . 为每个参与者分别考虑用做兴奋的最小电机阻强度。为此,设想了持续5秒的3赫兹正弦叠加。正弦波由100逐渐增大μ最小值为1500μ以100步为单位μ一个。17名参与者的最小电机阻仅限于为0.2 mA–1.5 mA(超过0.9 mA,标准差0.42 mA)。哺乳类和静态学术研究表明,通过表面积为35 cm2的电机极施加的最小电机阻为1.5 mA,低于触发单个神经细胞元动作电机位所即可的敏感度。因此,给与电机阻可引起神经纤维活动,但不必引起神经纤维活动。在每个试验中环节之前的一个简较短的唱歌环节当中,以便熟悉能够音位和背景噪声的型式。能够人声的声级分开在75分贝声压级。

人声和电机兴奋都是在电机脑(Windows7操作管理系统)上以小数点手段转化成的。这两个回波都通过USB-6212 BNC设备转换成各种一般来说波形。然后人声兴奋通过声卡并最终插入耳机,耳机被放到在测初授者的耳道当中。电机兴奋组件将电机压回波转换成所即可的电机阻。通过神经细胞兴奋组件监控电机阻回波。两个神经细胞兴奋组件分别连接到两个铝头皮电机极上,一个用做兴奋,另一个用做返国电机阻。为了降低头皮电位并获良好的沾染,将铝电机极周围的海绵垫放在脖子之前用0.9%的盐水湿。两个兴奋电机极被放到在的国际10-10管理系统的T7和T8位置的听觉神经纤维上。将获的回波彼此之间对于视频回波飘移了这两个过长。因此,电机阻兴奋总体于音位回波100ms或250ms。

首先检验了适用的音位回波的柯西兼具广谱,并且它们不受单一基频的支配。见到光谱在1-12Hz的基频仅限于内显示出彼此之间当大的杰出贡献。因为光谱在大共约2赫兹处显示出一个峰值,对应于500毫秒的生命期。自涉及在0ms时出现单峰,但在30ms时无彼此之间当大涉及−500毫秒、500毫秒或其他一段时间差。因此,音位回波是非生命期的。有利于量化了音位柯西的载波偏转和一段时间偏转两者之间的关联。对于正弦叠加的回波,载波偏转实际上略低于一段时间上的某个偏转,并且这在测算由不尽彼此之间同载波和不尽彼此之间同过长偏转的此类回波两者之间的涉及性时变得明显。

柯西线在一段时间和载波上飘移的关联

为了有利于检验某个载波偏转的音位柯西与被某个过长过长的柯西是独立的,测算了不尽彼此之间同载波叠加和不尽彼此之间同一段时间偏转的柯西的涉及性。只有在水痘差异不超过100毫秒的但时会,这些回波才时会彼此之间当大涉及。尤其是过长极小−100ms或大于100ms与没有一段时间过长但被任何载波飘移的柯西不涉及。因为250ms的过长和100ms的过长彼此之间距超过100ms,所以100ms过长时的束光柯西与250ms过长时的束光柯西是独立的。较短水痘100ms和总长水痘250ms两者之间,通过兴奋之前对自觉解释的抑制是不尽彼此之间同的。之外是,每个水痘增加/缩减自觉解释的兴奋之前是不尽彼此之间同的。

在两个不尽彼此之间同的水痘对自觉解释的不尽彼此之间同抑制确实反映了两个水痘在自觉手工当中所起的不尽彼此之间同起到。对音位检视的神经细胞机制的有利于解释确实引致用做音位增强的不够好一般来说的电机阻兴奋,并且电机阻兴奋反过来确实提供探索音位解释的神经细胞机制的机器,当我们将每个测初授者的之前与给予该测初授者最佳自觉解释的之前移位时,自觉解释的包络变得不够加嘈杂且不那么彼此之间当大。这表明神经细胞兴奋改善和降低自觉解释的之前在被初授两者之间是彼此之间对一致的。事实上,在水痘为250毫秒时,我们观察到每个测初授者的首选彼此之间分布不各向同性,聚集在60毫秒差不多。

关于兴奋之前对自觉解释的抑制, 有别于了两种不尽彼此之间同的统计彼此之间当大性检验,得出了一些不尽彼此之间同的结果。只有250毫秒的过长和120毫秒的生命期才有彼此之间当大叠加.在早期和晚期水痘的经颅电机阻兴奋都以非线性手段抑制自觉解释。这一见到基于SRT载波依赖性的多生命期静态。通过电机阻兴奋对神经纤维夹带的包络确实是非线性的,通过音位柯西的神经细胞对音位解释的包络也是非线性的。对这种彼此之间当大非线性型式的有利于学术研究可有别于神经细胞网络流体动力学的测算静态,例如通过最近设想的用做音位编码的尖峰神经细胞网络,并可揭示如何优化电机阻兴奋以包络噪声解释当中的音位。

本文结果除了在噪声解释当中辅助自觉的潜在运用外,声电机联合兴奋为神经细胞管理系统疾病的非侵入性治疗开辟了确实性.

S. Kadir, C. Kaza, H. Weissbart and T. Reichenbach, "Modulation of Speech-in-Noise Comprehension Through Transcranial Current Stimulation With the Phase-Shifted Speech Envelope," in IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, vol. 28, no. 1, pp. 23-31, Jan. 2020, doi: 10.1109/TNSRE.2019.2939671.

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