Ten artykuł przedstawia metodę uzyskiwania potencjałów związanych ze zdarzeniami somatosensorycznymi po stymulacji rozciągania skóry ustno-twarzowej. Obecna metoda może być wykorzystana do oceny udziału somatosensorycznych aferentów zarówno w produkcji mowy, jak i percepcji mowy.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Potencjały związane ze zdarzeniami somatosensorycznymi ze stymulacji rozciągania skóry ustno-twarzowej
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Przetwarzanie korowe związane z funkcją somatosensoryczną w mowie ustnej otrzymało ograniczoną uwagę eksperymentalną ze względu na trudności w zapewnieniu precyzyjnej i kontrolowanej stymulacji. W artykule przedstawiono technikę rejestracji potencjałów związanych ze zdarzeniami somatosensorycznymi (ERP), która wykorzystuje nowatorską metodę stymulacji mechanicznej polegającej na deformacji skóry za pomocą urządzenia robotycznego. Kontrolowana deformacja skóry twarzy służy do modulacji bodźców kinestetycznych poprzez pobudzenie mechanoreceptorów skórnych. Łącząc stymulację somatosensoryczną z zapisem elektroencefalograficznym, reakcje wywołane somatosensorycznie mogą być z powodzeniem mierzone na poziomie kory mózgowej. Stymulacja somatosensoryczna może być łączona ze stymulacją innych modalności sensorycznych w celu oceny interakcji wielozmysłowych. W przypadku mowy stymulacja ustno-twarzowa jest łączona ze stymulacją dźwiękową mowy w celu oceny wkładu przetwarzania wielozmysłowego, w tym wpływu różnic czasowych. Możliwość precyzyjnego kontrolowania stymulacji somatosensorycznej ustno-twarzowej podczas percepcji i produkcji mowy za pomocą nagrywania ERP jest ważnym narzędziem, które zapewnia nowy wgląd w organizację neuronalną i reprezentacje neuronalne mowy.
Wprowadzenie
Produkcja mowy zależy zarówno od informacji słuchowych, jak i somatosensorycznych. Słuchowe i somatosensoryczne sprzężenie zwrotne występuje w połączeniu od najwcześniejszych wokalizacji wytwarzanych przez niemowlę i oba są zaangażowane w uczenie się motoryczne mowy. Ostatnie wyniki sugerują, że procesy somatosensoryczne przyczyniają się zarówno do percepcji, jak i produkcji. Na przykład identyfikacja dźwięków mowy ulega zmianie, gdy urządzenie robotyczne rozciąga skórę twarzy, gdy uczestnicy słuchają bodźców słuchowych1. Zaciągnięcia powietrza do policzka, które zbiegają się z bodźcami słuchowymi mowy, zmieniają osądy percepcyjne uczestników2.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
Obecny protokół eksperymentalny jest zgodny z wytycznymi etycznego postępowania zgodnie z Komitetem Śledczym ds. Badań Naukowych Uniwersytetu Yale.
1. Przygotowanie do badania elektroenchefalogogicznego (EEG)
- Zmierz rozmiar głowy, aby określić odpowiedni czepek EEG.
- Zidentyfikuj położenie wierzchołka, znajdując punkt środkowy między nasionem a inionem za pomocą taśmy mierniczej.
- Założyć czepek EEG na głowę, używając wcześniej ustalonego wierzchołka jako Cz. Po założeniu czepka ponownie zbadać Cz za pomocą taśmy mierniczej, jak to zrobiono w ppkt 1.2. Należy pamiętać, że czepek EEG jest wyposażony w uchwyty elektrod, a rozmieszcze....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
W tej sekcji przedstawiono reprezentatywne potencjały wywołane zdarzeniami w odpowiedzi na stymulację somatosensoryczną wynikającą z deformacji skóry twarzy. Układ eksperymentalny przedstawiono na Rysunku 1. Stymulację sinusoidalną stosowano na skórze twarzy bocznie od kąta ust (patrz Rysunek 3A jako punkt odniesienia). Dla każdego uczestnika zarejestrowano sto prób rozciągania, łącznie przetestowano 12 uczestników. Po offline'owym usunięciu prób z artefa.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Przedstawione tutaj badania dostarczają dowodów na to, że precyzyjnie kontrolowana stymulacja somatosensoryczna, która jest wytwarzana przez deformację skóry twarzy, indukuje korowe ERP. Aferenty skórne są znane jako bogate źródło informacji kinestetycznych3,4 w ruchu kończyn człowieka5,6 i ruchu mowy7,8,21. Rozciąganie skóry twarzy w sposób, który odzwierciedla rzeczywisty kierunek ruchu podczas mówienia, wywołuje zmysł kinestetyczny podobny do odpowiedniego ruchu. Obecna metoda, łącząca.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
Ta praca była wspierana przez National Institute on Deafness and Other Communication Disorders Grants R21DC013915 and R01DC012502, Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada oraz Europejską Radę ds. Badań Naukowych w ramach Siódmego Programu Ramowego Wspólnoty Europejskiej (FP7/2007-2013 Grant Agreement nr 339152).
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| System zapisu EEG | Biosemi | ActiveTwo | |
| Robotic decice do rozciągania skóry | Geomagic | Phantom Premium 1.0 | |
| Słuchawki kompatybilne z EEG | Badania etymotyczne | ER3A | |
| wzrokowej i słuchowej | Prezentacja | systemów neurobehawioralnych | |
| Żel elektrodowy | Parker, INC | Signa żel | |
| Taśma dwustronna | 3M | 1522 | |
| Jednorazowa strzykawka | Monoject | 412 Zakrzywiona końcówka | |
| Analogowe urządzenie wejściowe | Krajowe Instytuty | PCI-6036E | |
| Degital Output Device | Obliczenia pomiarowe | USB-1208FS |
Bibliografia
- Ito, T., Tiede, M., Ostry, D. J. Somatosensory function in speech perception. Proc Natl Acad Sci U S A. 106, 1245-1248 (2009).
- Gick, B., Derrick, D. Aero-tactile integration in speech perception. Nature. 462, 502-504 (2009).
- McCloskey, D. I.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
