Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Beoordeling van audio-tactiele sensorische substitutietraining bij deelnemers met diepe doofheid met behulp van de gebeurtenisgerelateerde potentiële techniek

2.4K weergaven

DOI:

10.3791/64266

7 september 2022

In dit artikel

Samenvatting

Dit protocol is ontworpen om onderliggende leergerelateerde elektrofysiologische veranderingen te onderzoeken bij proefpersonen met diepe doofheid na een korte trainingsperiode in audio-tactiele sensorische substitutie door de gebeurtenisgerelateerde potentiële techniek toe te passen.

Samenvatting

Dit artikel onderzoekt de toepassing van op elektro-encefalogram gebaseerde methoden om de effecten van audio-tactiele substitutietraining bij jonge, diep dove (PD) deelnemers te beoordelen, met als doel de neurale mechanismen te analyseren die verband houden met vibrotactile complexe geluidsdiscriminatie. Elektrische hersenactiviteit weerspiegelt dynamische neurale veranderingen en de temporele precisie van gebeurtenisgerelateerde potentialen (ERP's) is de sleutel gebleken bij het bestuderen van time-locked processen tijdens het uitvoeren van gedragstaken waarbij aandacht en werkgeheugen betrokken zijn.

Het huidige protocol is ontworpen om elektrofysiologische activiteit bij PD-proefpersonen te bestuderen terwijl ze een continue prestatietaak (CPT) uitvoerden met behulp van complexe geluidsstimuli, bestaande uit vijf verschillende dierengeluiden die worden geleverd door een draagbaar stimulatorsysteem dat op de rechterwijsvinger wordt gedragen. Als een ontwerp met herhaalde maatregelen werden elektro-encefalogram (EEG) -opnames in standaardomstandigheden uitgevoerd voor en na een kort trainingsprogramma (vijf sessies van 1 uur gedurende 15 dagen), gevolgd door offline artefactcorrectie en tijdperkgemiddelde, om individuele en grootgemiddelde golfvormen te verkrijgen. Gedragsresultaten tonen een significante verbetering in discriminatie en een robuustere P3-achtige centropariëtale positieve golfvorm voor de doelprikkels na training. In dit protocol dragen ERP's bij aan het verdere begrip van leergerelateerde neurale veranderingen in PD-onderwerpen die verband houden met audio-tactiele discriminatie van complexe geluiden.

Inleiding

Vroege diepe doofheid is een sensorisch tekort dat sterk van invloed is op orale taalverwerving en de perceptie van omgevingsgeluiden die een essentiële rol spelen bij het navigeren door het dagelijks leven voor mensen met een normaal gehoor. Een bewaard gebleven en functioneel auditief sensorisch pad stelt ons in staat om voetstappen te horen wanneer iemand buiten het visuele bereik nadert, te reageren op tegemoetkomend verkeer, ambulancesirenes en beveiligingsalarmen en te reageren op onze eigen naam wanneer iemand onze aandacht nodig heeft. Auditie is daarom een essentieel gevoel voor spraak, communicatie, cognitieve ontwikkeling en tijdige interactie met de omgevi....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

De studie werd beoordeeld en goedgekeurd door de ethische commissie van het Neuroscience Institute (ET062010-88, Universidad de Guadalajara), en zorgde ervoor dat alle procedures werden uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki. Alle deelnemers stemden ermee in om vrijwillig deel te nemen en gaven schriftelijke geïnformeerde toestemming (wanneer ze minderjarig waren, ondertekenden ouders toestemmingsformulieren).

1. Experimenteel ontwerp

  1. Stimulusvoorbereiding
    1. Zoek in door Creative Commons gelicentieerde geluidsdatabases om een set dierengeluiden in .wav-indeling te selecteren. De prikkels....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Illustreren hoe het effect van de audio-tactiele sensorische substitutiediscriminatietraining bij PD-individuen kan worden beoordeeld door veranderingen in P3 te evalueren in een groep van 17 PD-personen (gemiddelde leeftijd = 18,5 jaar; SD = 7,2 jaar; acht vrouwtjes en 11 mannetjes), hebben we verschillende figuren gemaakt om de ERP-golfvormen weer te geven. De resultaten in de ERP-plots laten veranderingen zien in een P3-achtige centropariëtale positieve golfvorm die robuuster is voor de doelprikkels na training. In de.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Met behulp van ERP-tools hebben we een protocol ontworpen om de geleidelijke ontwikkeling van vibrotactile discriminatievaardigheden te observeren en te evalueren voor het onderscheiden van vibrotactile representaties van verschillende zuivere tonen. Ons eerdere werk heeft aangetoond dat vibrotactiele stimulatie een levensvatbare alternatieve geluidsperceptiemethode is voor diep dove personen. Vanwege de complexiteit van natuurlijke geluiden in vergelijking met zuivere tonen, rechtvaardigt het potentieel voor taalgeluids.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

We bevestigen dat er geen belangenconflicten bekend zijn in verband met deze publicatie en dat er geen significante financiële steun voor dit werk is geweest die de uitkomst ervan had kunnen beïnvloeden.

Dankbetuigingen

We bedanken alle deelnemers en hun families, evenals de instellingen die dit werk mogelijk hebben gemaakt, in het bijzonder Asociación de Sordos de Jalisco, Asociación Deportiva, Cultural y Recreativa de Silentes de Jalisco, Educación Incluyente, A.C., en Preparatoria No. 7. We bedanken ook Sandra Márquez voor haar bijdrage aan dit project. Dit werk werd gefinancierd door GRANT SEP-CONACYT-221809, GRANT SEP-PRODEP 511-6/2020-8586-UDG-PTC-1594 en het Neuroscience Institute (Universidad de Guadalajara, Mexico).

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
AudacityAudacity teamaudacityteam.orgGratis, open source, cross-platform audiobewerkingssoftware
AudiometerResonancer17a
EEG analysesoftwareNeuronic , S.A.
EEG opnamesoftwareNeuronic , S.A.
Electro-Cap Electro-cap International, Inc.E1-MDoek met 19 actieve elektroden, verstelbare riemen en borstharnas. 
Electro-gelElectro-cap International, Inc.
Externe computerluidsprekers
Freesound Music technology groupfreesound.orgDatabase van Creative Commons gelicentieerde geluiden
Haak- en lusbevestigingVelcro
IBM SPSS (Statistical Package for th Social Sciences)IBM
Individuele elektroden CadwellGold Cup, 60 inch
MEDICID-5Neuronic, S.A.EEG opnameapparatuur (omvat versterker en computer).
NuprepWeaver and companyECG & EEG abrasief huidvoorbereidingsgel
Draagbare computer met aanraakschermDell
SEVITAC-DCentro Camac, Argentinië. Gepatenteerd door Luis Campos (2002).http://sevitac-d.com.ar/Draagbaar stimulatorsysteem wordt op de wijsvingerpunt gedragen en bestaat uit een kleine flexibele plastic membraan met een oppervlakte van 78,5 mm2 die trilt als reactie op geluidsdrukgolven via analoge transmissie. Het heeft een geluidsfrequentiebereik van 10 Hz tot 10 kHz. 
Stimulus presentatie Software MindtracerNeuronics, S.A.
Stimulatie computer monitor en toetsenbord
Tablet computerLenovo
Ten20 Conductive Neurodiagnostic Electrode pastaweaver and company

Referenties

  1. Rothenberg, M., Richard, D. M. Encoding fundamental frequency into vibrotactile frequency. The Journal of the Acoustical Society of America. 66 (4), 1029-1038 (1979).
  2. Plant, G., Arne, R. ....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

Gebeurtenisgerelateerde potentialenvibrotactiele discriminatieEEG-registratiecomplexe geluidsdiscriminatiecontinue prestatietaakP3-golfvormelektrofysiologische activiteit