IEEE trans:经颅脑刺激对言语理解的受到影响

2021-10-12 18:05:54 来源:
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音位解决问题须要脑部实时解决问题音素、音位和单字级别的讯息。脑部神经元活动行踪音位kHz的GPRS正弦,这有助于将音位拆分成不尽相同的功能单元。都有是,脑磁图和神经元行踪的脑和光图探测表明,相比之下于音讯kHz,行踪以两种不尽相同的过稍长显现出现。因此,近100ms的早期过稍长显然与解决问题很低水平的声学特性(如声响倾斜度和音素)有关,而近250ms的较稍长过稍长不太可能突显了对不够复杂的自然语言结构(如语法和语义讯息)的中枢消化系统解决问题。

本文的用意是研究成果经颅脑抑制线圈对肢体明白的影响。如果粗溃疡和稍长溃疡音位正弦的中枢消化系统行踪在音位解决问题中的发挥不尽相同的抑制作用,例如分别用以很低水平的声学解决问题和高水平的自然语言解决问题,则可以预期这种差异。当用模拟音位正弦的线圈抑制脑部时,粗溃疡和稍长溃疡含有的不尽相同抑制作用不应显现显现出来,相比之下于音讯kHz,粗溃疡和稍长溃疡含有都被相应的中枢消化系统含有的溃疡过稍长,并且被不尽相同的相移。都有地,人们更进一步音位正弦和音讯kHz错综复杂的某个相移产生音位明白的大幅提高,而另一个相移产生音位明白的增强。同时,这不太不会造成一个心率性的复合音位明白根据收尾的抑制。如果粗溃疡和稍长溃疡对音位正弦的中枢消化系统行踪在音位解决问题中的起着不尽相同的抑制作用,那么这两个溃疡对音位明白的心率性复合不太可能不尽相同。

17名测试者(8名女性,9名异性恋)参与了本研究成果。测试者被呈现由四个异性恋讲者组成的故事情节;也中的的目标女性声响所说的字词(图1)。旁观者同时给予经颅和光抑制。听完一个字词后,旁观者反复他们惊醒的内容,他们的究竟被记录下来,并通过基本功能音位到文本转换进行评分。通过RC程序忽略字词的信噪比(SNR),以风险评估与字词接收值(SRT)相比之下应的SNR(值为50%)。

每个旁观者的SRT经历为16种不尽相同基本的经颅脑抑制。作为对照状况, 应用于假抑制,除此以外一个粗暂的初始线圈,仅过后500毫秒。改用直流阳极和直流阴极抑制作为额除此以外的抑制方式也。测试分为两个其余部分,每个其余部分风险评估测试者在八种不尽相同基本的线圈抑制下的SRT。对于每个旁观者,16种不尽相同基本的经颅线圈在两个肌肉注射中的被随机相应,并且他们在每个肌肉注射中的的呈现顺序也被随机相应(每个肌肉注射中的风险评估8种情况)。这造成了一个双盲测试,旁观者和测试者都不其实施予线圈基本的顺序,直到测试的两其余部分都落幕。

测试设计

志愿者们躺在光线昏暗的消声室里悠闲的椅子上,和光极置放胸前,阻抗之比10kΩ . 为每个旁观者分别选择用以抑制的小得多线圈强度。为此,重申了过后5秒的3赫兹正弦衰减。振幅由100逐渐增大μ小得多值为1500μ以100步为单位μ一个。17名旁观者的小得多线圈之内为0.2 mA–1.5 mA(大约0.9 mA,标准差0.42 mA)。哺乳类和基本概念研究成果表明,通过表面积为35 cm2的和光极施予的小得多线圈为1.5 mA,高于系统会单个中枢消化系统元动作和光位所需的值。因此,除此以外加线圈可引起神经元活动,但才会引起神经元活动。在每个测试环节前的一个引言的练习环节中的,以便熟知目标音位和故事情节噪声的基本。目标声响的声级固定在75分贝声压级。

声响和和光抑制都是在和光脑(Windows7操作系统)上以小数方式也产生的。这两个kHz都通过USB-6212 BNC设备转换成模拟波形。然后声响抑制通过声卡并最终插入携带型,携带型被放置在测试者的耳道中的。和光抑制设备将和光压kHz转换成所需的线圈。通过中枢消化系统抑制设备监测线圈kHz。两个中枢消化系统抑制设备分别连接到两个硬质鞋子和光极上,一个用以抑制,另一个用以返回线圈。为了减小鞋子阻抗并给予良好的认识,将硬质和光极周围的海绵垫置放胸前前用0.9%的盐水湿热。两个抑制和光极被放置在亚太地区10-10系统的T7和T8所在位置的味觉神经元上。将给予的kHz相比之下于音讯kHz移动了这两个过稍长。因此,线圈抑制滞后于音位kHz100ms或250ms。

首先验证了适用的音位kHz的正弦具有广谱,并且它们不受单一kHz的支配。挖掘显现出吸收光谱在1-12Hz的kHz之内内推测显现出值得注意的贡献。因为吸收光谱在大近2赫兹处推测显现出一个相比之下于,对应于500毫秒的心率。自方面在0ms时显现出现单峰,但在30ms时无值得注意方面−500毫秒、500毫秒或其他时间差。因此,音位kHz是非心率的。全面量化了音位正弦的振幅对齐和时间对齐错综复杂的的关系。对于正弦叠加的kHz,振幅对齐实质上相当于时间上的某个对齐,并且这在推算由不尽相同振幅和不尽相同过稍长对齐的此类kHz错综复杂的相似性时变得明显。

正弦线在时间和振幅上移动的的关系

为了全面验证某个振幅对齐的音位正弦与被某个过稍长过稍长的正弦是独立的,推算了不尽相同振幅叠加和不尽相同时间对齐的正弦的相似性。只有在溃疡差异不少于100毫秒的情况下,这些kHz才会值得注意方面。众所周知是过稍长之比−100ms或大于100ms与没时间过稍长但被任何振幅移动的正弦不方面。因为250ms的过稍长和100ms的过稍长相距少于100ms,所以100ms过稍长时的相移正弦与250ms过稍长时的相移正弦是独立的。粗溃疡100ms和稍长溃疡250ms错综复杂,通过抑制收尾对肢体明白的调节是不尽相同的。都有是,每个溃疡上升/减缓肢体明白的抑制收尾是不尽相同的。

在两个不尽相同的溃疡对肢体明白的不尽相同调节不太可能突显了两个溃疡在肢体加工中的所起的不尽相同抑制作用。对音位解决问题的中枢消化系统系统的全面明白不太可能造成用以音位大幅提高的不够好各种类型的线圈抑制,并且线圈抑制反过来不太可能共享探索音位明白的中枢消化系统系统的物件,当我们将每个测试者的收尾与给予该测试者最佳肢体明白的收尾对齐时,肢体明白的复合变得变得安静且不那么值得注意。这表明中枢消化系统抑制强化和减小肢体明白的收尾在被主考错综复杂是相比之下一致的。事实上,在溃疡为250毫秒时,我们观察到每个测试者的首选相特有种不均匀,聚集在60毫秒有数。

关于抑制收尾对肢体明白的调节, 改用了两种不尽相同的人口统计值得注意性检验,推断了一些不尽相同的结果。只有250毫秒的过稍长和120毫秒的心率才有值得注意叠加.在早期和晚期溃疡的经颅线圈抑制都以非线性方式也调节肢体明白。这一挖掘显现出基于SRT振幅依赖性的多心率基本概念。通过线圈抑制对神经元夹带的复合不太可能是非线性的,通过音位正弦的中枢消化系统行踪对音位明白的复合也是非线性的。对这种值得注意非线性性质的全面研究成果可改用中枢消化系统网络流体动力学的推算基本概念,例如通过最近重申的用以音位编码的尖峰中枢消化系统网络,并可揭示如何构建线圈抑制以复合噪声明白中的的音位。

本文结果除了在噪声明白中的常规肢体的潜在应用于除此以外,声和光联合行动抑制为中枢消化系统系统疾病的非筛查疗程开辟了不太可能.

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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