IEEE trans:经颅脑性刺激对言语理解的影响

2021-10-13 16:02:24 来源:
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词汇不远处理事件即可要大脑实时不远处理事件X、音节和后缀级别的个人信息。大脑视中枢神经系统活动监控语编解码器谱的宽带柯西,这有助于将词汇分割成多种不同的功能两节。特别是,脑磁左图和视中枢神经系统监控的脑铁左图测量表明,比起编解码器频谱,监控以两种多种不同的延误出现。因此,有约100ms的以前延误似乎与不远处理事件较低水平的铁学特征(如声音曲率半径和X)有关,而有约250ms的较粗大延误意味著反映了对非常复杂的语言结构(如语法和语句个人信息)的中枢神经系统不远处理事件。

本文的目的是数据分析经颅脑焦虑铁容器对言行了解的因素。如果较粗大免疫缺陷和粗大免疫缺陷词汇柯西的中枢神经系统监控在词汇不远处理事件中的发挥多种不同的主导作用,例如分别运用于较低水平的铁学不远处理事件和较高水平的语言不远处理事件,则可以预想这种差异性。当用模拟词汇柯西的铁容器焦虑大脑时,较粗大免疫缺陷和粗大免疫缺陷成分的多种不同主导作用理应该说明了,比起编解码器频谱,较粗大免疫缺陷和粗大免疫缺陷成分都被相理应的中枢神经系统成分的免疫缺陷延误,并且被多种不同的不对称性。特别地,人们期望词汇柯西和编解码器频谱密切关系的某个不对称性归因于词汇了解的增强,而另一个不对称性归因于词汇了解的增强。同时,这意味著会引发一个长振荡的复合词汇了解根据过渡阶段的焦虑。如果较粗大免疫缺陷和粗大免疫缺陷对词汇柯西的中枢神经系统监控在词汇不远处理事件中的起着多种不同的主导作用,那么这两个免疫缺陷对词汇了解的长振荡复合意味著多种不同。

17名成年人(8名女同性恋,9名男性)参加了本数据分析。成年人被呈现由四个男性说话者组成的背景杂音中的的目标女同性恋声音所说的音节(左图1)。与会者同时接受经颅铁焦虑。不行完一个音节后,与会者重复他们不行到的内容,他们的回答被记下,并通过自动词汇到文本转换进行评级。通过自适理应流程扭曲音节的频率(SNR),以风险评估与音节接收持续性(SRT)相对理应的SNR(持续性为50%)。

每个与会者的SRT经历为16种多种不同基本概念的经颅脑焦虑。作为对照有条件, 技术的发展假焦虑,包括一个较粗大暂的初始铁容器,只能持续500毫秒。采行直流正极和直流阴极焦虑作为额内外的焦虑方式。物理分为两个均,每个均风险评估成年人在八种多种不同基本概念的铁容器焦虑下的SRT。对于每个与会者,16种多种不同基本概念的经颅铁容器在两个治疗中的被随机分派,并且他们在每个治疗中的的呈现以此类推也被随机分派(每个治疗中的风险评估8种情况)。这引发了一个双盲物理,与会者和测试者都不知道施加铁容器基本概念的以此类推,直到物理的两均都告一段落。

物理设计

志愿者们坐在反射光昏暗的消声室中都舒适的椅子上,负极放进脖子,振幅小于10kΩ . 为每个与会者分别选择运用于焦虑的最大铁容器强度。为此,提出了持续5秒的3赫兹正弦振荡。振幅由100迅速增大μ最大值为1500μ以100步为单位μ一个。17名与会者的最大铁容器之内为0.2 mA–1.5 mA(平均0.9 mA,标准差0.42 mA)。动物和模型数据分析表明,通过表面积为35 cm2的负极施加的最大铁容器为1.5 mA,低于触发单个中枢神经系统元节律所即可的持续性。因此,内外加铁容器可惹来视中枢神经系统活动,但不会惹来视中枢神经系统活动。在每个物理片段之前的一个简较粗大的跑步片段中的,以便熟悉目标词汇和背景增益的基本概念。目标声音的声级分开在75分贝声压级。

声音和铁焦虑都是在微铁脑(Windows7Linux)上以大写字母方式归因于的。这两个频谱都通过USB-6212 BNC设备转换成模拟波形。然后声音焦虑通过笔记本微铁脑并事与愿违插入听筒,听筒被放有在成年人的耳道中的。铁焦虑控制器将铁路频谱转换成所即可的铁容器。通过中枢神经系统焦虑控制器天气预报铁容器频谱。两个中枢神经系统焦虑控制器分别连接到两个塑胶鞋子负极上,一个运用于焦虑,另一个运用于返回铁容器。为了提高鞋子振幅并赢取良好的受伤害,将塑胶负极周围的海绵垫放进脖子之前用0.9%的盐水湿润。两个焦虑负极被放有在该协会10-10系统的T7和T8后方的不行觉视中枢神经系统上。将赢取的频谱比起编解码器频谱旋转了这两个延误。因此,铁容器焦虑较慢于语编解码器谱100ms或250ms。

首先验证了使用的语编解码器谱的柯西具有广谱,并且它们不受单一频率的支配。发现光度在1-12Hz的频率仅限于显示出特别是在的贡献。因为光度在大有约2赫兹不远处显示出一个峰值,对理应于500毫秒的长周期。自系统性在0ms时出现单峰,但在30ms时无特别是在系统性−500毫秒、500毫秒或其他时差。因此,语编解码器谱是非长周期的。非常进一步量化了词汇柯西的频率响理应转轴和等待时间转轴密切关系的关系。对于正弦变动的频谱,频率响理应转轴显然约等于等待时间上的某个转轴,并且这在计算由多种不同频率响理应和多种不同延误转轴的此类频谱密切关系的系统性性时变得明显。

柯西线在等待时间和频率响理应上旋转的关系

为了非常进一步验证某个频率响理应转轴的词汇柯西与被某个延误延误的柯西是独立的,计算了多种不同频率响理应变动和多种不同等待时间转轴的柯西的系统性性。只有在免疫缺陷差异性不超过100毫秒的意味著,这些频谱才会特别是在系统性。尤其是延误小于−100ms或成比例100ms与无法等待时间延误但被任何频率响理应旋转的柯西不系统性。因为250ms的延误和100ms的延误相差超过100ms,所以100ms延误时的不对称性柯西与250ms延误时的不对称性柯西是独立的。较粗大免疫缺陷100ms和粗大免疫缺陷250ms密切关系,通过焦虑过渡阶段对言行了解的抑制是多种不同的。特别是,每个免疫缺陷增加/减少言行了解的焦虑过渡阶段是多种不同的。

在两个多种不同的免疫缺陷对言行了解的多种不同抑制意味著反映了两个免疫缺陷在言行加工中的所起的多种不同主导作用。对词汇不远处理事件的中枢神经系统必要的非常进一步了解意味著引发运用于词汇增强的非常好类别的铁容器焦虑,并且铁容器焦虑反过来意味著缺少探索词汇了解的中枢神经系统必要的工具,当我们将每个成年人的过渡阶段与给予该成年人最佳言行了解的过渡阶段可视时,言行了解的复合变得非常加嘈杂且不那么特别是在。这表明中枢神经系统焦虑改善和提高言行了解的过渡阶段在被试密切关系是相对一致的。事实上,在免疫缺陷为250毫秒时,我们观察到每个成年人的首选相分布不均匀,聚集在60毫秒将近。

关于焦虑过渡阶段对言行了解的抑制, 采行了两种多种不同的统计特别是在性检验,得出了一些多种不同的结果。只有250毫秒的延误和120毫秒的长周期才有特别是在变动.在以前和以前免疫缺陷的经颅铁容器焦虑都以非线性方式抑制言行了解。这一发现基于SRT频率响理应依赖性的多长周期模型。通过铁容器焦虑对视中枢神经系统夹带的复合意味著是非线性的,通过词汇柯西的中枢神经系统监控对词汇了解的复合也是非线性的。对这种特别是在非线性性质的非常进一步数据分析可采行中枢神经系统网络动力学的计算模型,例如通过最近提出的运用于词汇编码的尖峰中枢神经系统网络,并可揭示如何优化铁容器焦虑以复合增益了解中的的词汇。

本文结果除了在增益了解中的辅助言行的潜在技术的发展内外,声铁联合焦虑为中枢神经系统系统哮喘的非侵入性治疗开辟了风险.

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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