IEEE trans:经颅脑刺激对言语理解的制约

2021-10-19 05:26:28 来源:
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句法所在右边理事件需要大脑实时所在右边素、音节和字词行政级别的信息。大脑大脑皮质活动句法振幅的的网络余弦,这有助于将句法再分已成多种不同的功能静态。比如说是,脑磁图和大脑皮质的脑电图测量确实,相较于音频振幅,以两种多种不同的推迟显露现。因此,共约100ms的20世纪推迟似乎与所在右边理事件高素质的声学特征(如人声幅度和音素)有关,而共约250ms的较粗大推迟不太可能总结了对更比较简单的语种结构(如语法和语义信息)的大脑所在右边理事件。

本文的借此是学术研究经颅脑抑制电容器对话语阐释的不良影响。如果较短无症状和粗大无症状句法余弦的大脑在句法所在右边理事件里面发挥多种不同的发挥作用,例如分别用作高素质的声学所在右边理事件和较高素质的语种所在右边理事件,则可以预想这种相异。当用模拟句法余弦的电容器抑制大脑时,较短无症状和粗大无症状已掺入的多种不同发挥作用应该显现显露来,相较于音频振幅,较短无症状和粗大无症状已掺入都被都可的大脑已掺入的无症状推迟,并且被多种不同的束光。比如说地,人们期望句法余弦和音频振幅之间的某个束光诱发句法阐释的增强,而另一个束光诱发句法阐释的减弱。同时,这不太可能会造成一个时间段性的采样句法阐释根据之前的抑制。如果较短无症状和粗大无症状对句法余弦的大脑在句法所在右边理事件里面起着多种不同的发挥作用,那么这两个无症状对句法阐释的时间段性采样不太可能多种不同。

17名人脑(8名异性恋,9名男性)参与了本学术研究。人脑被呈现由四个男性讲显露者组已成的背景杂音里面的最终目标异性恋人声所说的句子(图1)。参加者同时接倍受经颅电抑制。听完一个句子后,参加者重复他们听到的以下内容,他们的答案被口述,并通过自动句法到自然语种变换进行打分。通过自适应程序改变句子的信噪比(SNR),以评估与句子接收反之亦然(SRT)相较应的SNR(反之亦然为50%)。

每个参加者的SRT经历为16种多种不同多种形式的经颅脑抑制。作为对照条件, 运用假抑制,包括一个较短暂的初始电容器,只能持续500毫秒。采用直流阳极和直流灯丝抑制作为额外的抑制模式。贝克曼分为两个大部分,每个大部分评估人脑在八种多种不同多种形式的电容器抑制下的SRT。对于每个参加者,16种多种不同多种形式的经颅电容器在两个放射治疗里面被随机资源分配,并且他们在每个放射治疗里面的呈现以此类推也被随机资源分配(每个放射治疗里面评估8种情况)。这造成了一个双盲贝克曼,参加者和贝克曼者都不知道施加电容器多种形式的以此类推,直到贝克曼的两大部分都结束。

贝克曼设计

志愿者们躺在照射黯淡的消声室里轻巧的椅子上,灯丝摆在头上,电流小于10kΩ . 为每个参加者分别选择用作抑制的最大电容器强度。为此,提议了持续5秒的3赫兹余弦衰减。脉冲由100逐渐加大μ极大值为1500μ以100步为单位μ一个。17名参加者的最大电容器范围为0.2 mA–1.5 mA(平均0.9 mA,标准差0.42 mA)。动物和模型学术研究确实,通过表面积为35 cm2的灯丝施加的最大电容器为1.5 mA,低于触发单个大脑元阈值所需的反之亦然。因此,另加电容器可引起大脑皮质活动,但不会引起大脑皮质活动。在每个贝克曼环节此前的一个简较短的练习环节里面,以便熟悉最终目标句法和背景噪声的多种形式。最终目标人声的声级固定在75分贝声压级。

人声和电抑制都是在电脑程式(Windows7操作系统)上以数字模式诱发的。这两个振幅都通过USB-6212 BNC设备变换已成模拟周期性。然后人声抑制通过声卡并最终插入音箱,音箱被放置在人脑的耳道里面。电抑制控制系统将电压振幅变换已成所需的电容器。通过大脑抑制控制系统监测电容器振幅。两个大脑抑制控制系统分别连接到两个轻质外套灯丝上,一个用作抑制,另一个用作返回电容器。为了减缓外套电流并取得较好的接触,将轻质灯丝周围的海绵垫摆在头上此前用0.9%的盐水湿润。两个抑制灯丝被放置在国际间10-10系统的T7和T8右边的听觉大脑皮质上。将取得的振幅相较于音频振幅旋转了这两个推迟。因此,电容器抑制滞后于句法振幅100ms或250ms。

首先可验证了使用的句法振幅的余弦具有广谱,并且它们不倍受单一振幅的支配。发现光谱在1-12Hz的振幅范围内说明了显露微小的作显露贡献。因为光谱在大共约2赫兹所在右边说明了显露一个峰值,对应于500毫秒的时间段。自涉及在0ms时显露现单峰,但在30ms时无微小涉及−500毫秒、500毫秒或其他时间段差。因此,句法振幅是非时间段的。再进一步量化了句法余弦的振幅响应位移和时间段位移之间的亲密关系。对于余弦变化的振幅,振幅响应位移实际上总和时间段上的某个位移,并且这在近似值由多种不同振幅响应和多种不同推迟位移的此类振幅之间的涉及性时变得微小。

余弦线在时间段和振幅响应上旋转的亲密关系

为了再进一步可验证某个振幅响应位移的句法余弦与被某个推迟推迟的余弦是独立的,近似值了多种不同振幅响应变化和多种不同时间段位移的余弦的涉及性。只有在无症状相异不将近100毫秒的才会,这些振幅才会微小涉及。尤其是推迟小于−100ms或大于100ms与没有人时间段推迟但被任何振幅响应旋转的余弦不涉及。因为250ms的推迟和100ms的推迟相距将近100ms,所以100ms推迟时的束光余弦与250ms推迟时的束光余弦是独立的。较短无症状100ms和粗大无症状250ms之间,通过抑制之前对话语阐释的通气是多种不同的。比如说是,每个无症状缩减/减小话语阐释的抑制之前是多种不同的。

在两个多种不同的无症状对话语阐释的多种不同通气不太可能总结了两个无症状在话语加工里面所起的多种不同发挥作用。对句法所在右边理事件的大脑程序的再进一步阐释不太可能造成用作句法增强的更好类型的电容器抑制,并且电容器抑制反过来不太可能提供探索句法阐释的大脑程序的工具,当我们将每个人脑的之前与给予该人脑最佳话语阐释的之前偏移时,话语阐释的采样变得更加杂乱且不那么微小。这确实大脑抑制改善和减缓话语阐释的之前在被补之间是相较一致的。事实上,在无症状为250毫秒时,我们观察到每个人脑的选用相分布不均匀分布,周围在60毫秒差不多。

关于抑制之前对话语阐释的通气, 采用了两种多种不同的统计微小性检验,得显露了一些多种不同的结果。只有250毫秒的推迟和120毫秒的时间段才有微小变化.在20世纪和末期无症状的经颅电容器抑制都以非线性模式通气话语阐释。这一发现基于SRT振幅响应依赖性的多时间段模型。通过电容器抑制对大脑皮质夹带的采样不太可能是非线性的,通过句法余弦的大脑对句法阐释的采样也是非线性的。对这种微小非线性性质的再进一步学术研究可采用大脑网络流体动力学的近似值模型,例如通过最近提议的用作句法编码的尖峰大脑网络,并可探究如何冗余电容器抑制以采样噪声阐释里面的句法。

本文结果除了在噪声阐释里面辅助话语的潜在运用外,声电共同抑制为大脑系统疾病的非外科手术治疗建起了不太可能性.

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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