Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

घटना से संबंधित संभावित तकनीक का उपयोग करके गहन बहरापन वाले प्रतिभागियों में ऑडियो-स्पर्श संवेदी प्रतिस्थापन प्रशिक्षण का आकलन

Published: September 7, 2022 doi: 10.3791/64266
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 2, 1
1Instituto de Neurociencias, Universidad de Guadalajara, 2Universidad Michoacana de San Nicolás Hidalgo

Summary

यह प्रोटोकॉल घटना से संबंधित संभावित तकनीक को लागू करके ऑडियो-स्पर्श संवेदी प्रतिस्थापन में एक छोटी प्रशिक्षण अवधि के बाद गहन बहरेपन वाले विषयों में अंतर्निहित सीखने से संबंधित इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल परिवर्तनों का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

Abstract

यह पेपर वाइब्रोटैक्टाइल जटिल ध्वनि भेदभाव से जुड़े तंत्रिका तंत्र का विश्लेषण करने के उद्देश्य से, युवा, गहन रूप से बधिर (पीडी) प्रतिभागियों में ऑडियो-स्पर्श प्रतिस्थापन प्रशिक्षण के प्रभावों का आकलन करने के लिए इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम-आधारित तरीकों के आवेदन की जांच करता है। विद्युत मस्तिष्क गतिविधि गतिशील तंत्रिका परिवर्तनों को दर्शाती है, और घटना से संबंधित क्षमता (ईआरपी) की अस्थायी परिशुद्धता व्यवहार संबंधी कार्यों को करते हुए समय-लॉक प्रक्रियाओं का अध्ययन करने में महत्वपूर्ण साबित हुई है जिसमें ध्यान और कामकाजी स्मृति शामिल है।

वर्तमान प्रोटोकॉल को पीडी विषयों में इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल गतिविधि का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, जबकि उन्होंने जटिल-ध्वनि उत्तेजनाओं का उपयोग करके एक निरंतर प्रदर्शन कार्य (सीपीटी) किया, जिसमें दाईं तर्जनी उंगली पर पहने जाने वाले पोर्टेबल उत्तेजक प्रणाली के माध्यम से वितरित पांच अलग-अलग पशु ध्वनियां शामिल थीं। बार-बार मापने वाले डिजाइन के रूप में, मानक स्थितियों में इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम (ईईजी) रिकॉर्डिंग एक संक्षिप्त प्रशिक्षण कार्यक्रम (15 दिनों में पांच 1 घंटे के सत्र) से पहले और बाद में की गई थी, इसके बाद ऑफ़लाइन आर्टिफैक्ट सुधार और युग औसत, व्यक्तिगत और भव्य-माध्य तरंगों को प्राप्त करने के लिए। व्यवहार के परिणाम भेदभाव में महत्वपूर्ण सुधार दिखाते हैं और प्रशिक्षण के बाद लक्ष्य उत्तेजनाओं के लिए अधिक मजबूत पी 3 जैसे सेंट्रोपेराइटल पॉजिटिव वेवफॉर्म दिखाते हैं। इस प्रोटोकॉल में, ईआरपी जटिल ध्वनियों के ऑडियो-स्पर्श भेदभाव से जुड़े पीडी विषयों में सीखने से संबंधित तंत्रिका परिवर्तनों की आगे की समझ में योगदान करते हैं।

Introduction

प्रारंभिक गहरा बहरापन एक संवेदी घाटा है जो मौखिक भाषा अधिग्रहण और पर्यावरणीय ध्वनियों की धारणा को दृढ़ता से प्रभावित करता है जो सामान्य सुनवाई वाले लोगों के लिए रोजमर्रा की जिंदगी को नेविगेट करने में एक आवश्यक भूमिका निभाते हैं। एक संरक्षित और कार्यात्मक श्रवण संवेदी मार्ग हमें कदमों को सुनने की अनुमति देता है जब कोई दृश्य सीमा से बाहर आ रहा होता है, आने वाले ट्रैफ़िक, एम्बुलेंस सायरन और सुरक्षा अलार्म पर प्रतिक्रिया करता है, और जब किसी को हमारे ध्यान की आवश्यकता होती है तो हमारे नाम का जवाब देता है। इसलिए, ऑडिशन भाषण, संचार, संज्ञानात्मक विकास और पर्यावरण के साथ समय पर बातचीत के लिए एक महत्वपूर्ण भावना है, जिसमें किसी के परिवेश में संभावित खतरों की धारणा भी शामिल है। दशकों से, गंभीर रूप से श्रवण-बाधित व्यक्तियों में भाषा के विकास को पूरक और सुविधाजनक बनाने की क्षमता के साथ एक वैकल्पिक ध्वनि धारणा विधि के रूप में ऑडियो-स्पर्श प्रतिस्थापन की व्यवहार्यता को सीमितपरिणामों के साथ खोजा गया है। संवेदी प्रतिस्थापन का उद्देश्य उपयोगकर्ताओं को सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले मानव संवेदी चैनल से अलग मानव संवेदी चैनल के माध्यम से पर्यावरणीय जानकारी प्रदान करना है; यह विभिन्न संवेदी प्रणालियों 4,5 में संभव होने का प्रदर्शन किया गया है। विशेष रूप से, ऑडियो-स्पर्श संवेदी प्रतिस्थापन तब प्राप्त किया जाता है जब त्वचा मेकेनोसेप्टर्स ध्वनि तरंगों की भौतिक ऊर्जा को ट्रांसड्यूस कर सकते हैं जो श्रवण जानकारी को न्यूरोनल उत्तेजना पैटर्न में बनाते हैं जिन्हें सोमैटोसेंसरी मार्गों और उच्च क्रम सोमाटोसेंसरी कॉर्टिकल क्षेत्रोंके साथ माना और एकीकृत किया जा सकता है।

कई अध्ययनों से पता चला है कि गहराई से बहरे व्यक्ति केवल विब्रोटैक्टाइल धारणा 7 के माध्यम से संगीत की अभिव्यक्तिको अलग कर सकते हैं और जटिल विब्रोटैक्टाइल उत्तेजनाओं के वर्णक्रमीय संकेतों का उपयोग करके समान-लिंग वक्ताओं के बीच भेदभाव कर सकतेहैं। हाल के निष्कर्षों से पता चला है कि बधिर व्यक्तियों को एक संक्षिप्त, अच्छी तरह से संरचित ऑडियो-स्पर्श धारणा प्रशिक्षण कार्यक्रम से ठोस रूप से लाभ हुआ, क्योंकि उन्होंने विभिन्न शुद्ध-टोन आवृत्तियों9 और विभिन्न अस्थायी अवधि10 के साथ शुद्ध-टोन आवृत्तियों के बीच भेदभाव करने की अपनी क्षमता में काफी सुधार किया। इन प्रयोगों ने कार्यात्मक मस्तिष्क तंत्र को चित्रित करने और विश्लेषण करने के लिए घटना से संबंधित क्षमता (ईआरपी), ग्राफ कनेक्टिविटी विधियों और मात्रात्मक इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम (ईईजी) माप का उपयोग किया। हालांकि, जटिल पर्यावरणीय ध्वनियों के भेदभाव से जुड़ी तंत्रिका गतिविधि की जांच इस पेपर से पहले नहीं की गई है।

ईआरपी समय-लॉक प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए उपयोगी साबित हुए हैं, मिलीसेकंड के क्रम में अविश्वसनीय समय संकल्प के साथ, व्यवहार संबंधी कार्यों को करते हुए जिसमें ध्यान आवंटन, कार्यशील स्मृति और प्रतिक्रिया चयनशामिल है। जैसा कि लक, वुडमैन और वोगेल12 द्वारा वर्णित है, ईआरपी आंतरिक रूप से बहुआयामी प्रसंस्करण उपाय हैं और इसलिए अनुभूति के उप-घटकों को अलग से मापने के लिए अच्छी तरह से अनुकूल हैं। एक ईआरपी प्रयोग में, उत्तेजना की प्रस्तुति द्वारा प्राप्त निरंतर ईआरपी तरंग का उपयोग सीधे तंत्रिका गतिविधि का निरीक्षण करने के लिए किया जा सकता है जो उत्तेजना और व्यवहार प्रतिक्रिया के बीच जुड़ा हुआ है। तकनीक के अन्य फायदे, जैसे कि इसकी लागत-प्रभावशीलता और गैर-आक्रामक प्रकृति, नैदानिक आबादी में संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं के सटीक समय पाठ्यक्रम का अध्ययन करने के लिए इसे एक आदर्श फिट बनाती है। इसके अलावा, ईआरपी उपकरण एक दोहराए गए-माप डिजाइन में लागू होते हैं, जिसमें प्रशिक्षण कार्यक्रम या हस्तक्षेप के बाद विद्युत गतिविधि में परिवर्तन का अध्ययन करने के लिए रोगियों की विद्युत मस्तिष्क गतिविधि को एक से अधिक बार दर्ज किया जाता है, समय के साथ तंत्रिका परिवर्तनों में और अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

पी 3 घटक, सबसे बड़े पैमाने पर शोध ति संज्ञानात्मक क्षमता13 होने के नाते, वर्तमान में सभी प्रकार की उत्तेजनाओं का जवाब देने के लिए मान्यता प्राप्त है, सबसे स्पष्ट रूप से कम संभावना की उत्तेजनाओं, या उच्च तीव्रता या महत्व की उत्तेजनाओं के लिए, या जिन्हें कुछ व्यवहार या संज्ञानात्मकप्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है। यह घटक नैदानिक मॉडल15,16 में सामान्य संज्ञानात्मक दक्षता का मूल्यांकन करने में भी बेहद उपयोगी साबित हुआ है। पी 3 तरंग में परिवर्तन का आकलन करने का एक स्पष्ट लाभ यह है कि यह अन्य छोटे घटकों की तुलना में इसके अधिक आयाम के कारण आसानी से देखने योग्य तंत्रिका प्रतिक्रिया है; इसमें एक विशिष्ट सेंट्रोपेराइटल स्थलाकृतिक वितरण है और उपयुक्त प्रयोगात्मक डिजाइन17,18,19 का उपयोग करके प्राप्त करना अपेक्षाकृत आसान है।

इस संदर्भ में, इस अध्ययन का उद्देश्य विब्रोटैक्टाइल ध्वनि भेदभाव में थोड़ी अवधि के लिए प्रशिक्षण के बाद गहन बहरेपन वाले रोगियों में सीखने से संबंधित इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल परिवर्तनों का पता लगाना है। इसके अलावा, ईआरपी उपकरण कार्य द्वारा मांगे गए संज्ञानात्मक संसाधनों के अस्थायी जुड़ाव को अंतर्निहित कार्यात्मक मस्तिष्क गतिशील को चित्रित करने के लिए लागू किए जाते हैं।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

अध्ययन की समीक्षा की गई और न्यूरोसाइंस इंस्टीट्यूट की आचार समिति (ईटी062010-88, Universidad de Guadlajara) द्वारा अनुमोदित किया गया, यह सुनिश्चित करते हुए कि सभी प्रक्रियाएं हेलसिंकी की घोषणा के अनुसार आयोजित की गई थीं। सभी प्रतिभागियों ने स्वेच्छा से भाग लेने पर सहमति व्यक्त की और लिखित सूचित सहमति दी (जब कम उम्र में, माता-पिता ने सहमति फॉर्म पर हस्ताक्षर किए)।

1. प्रायोगिक डिजाइन

  1. प्रोत्साहन की तैयारी
    1. .wav प्रारूप में पशु ध्वनियों के एक सेट का चयन करने के लिए क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस प्राप्त ध्वनि डेटाबेस में खोजें। इस अध्ययन में उत्तेजनाओं में पांच अलग-अलग जानवरों की आवाज़ें शामिल थीं: कुत्ते का भौंकना, गाय का मूइंग, घोड़े की गर्दन, गधे की ब्रेइंग और हाथी तुरही।
      नोट: यहां उपयोग की जाने वाली ध्वनि उत्तेजनाओं को पहले हमारे पहले केअध्ययनों 9,10 में विब्रोटैक्टाइल भेदभाव प्रशिक्षण कार्यक्रम के लिए ध्वनियों के संग्रह के रूप में चुना गया था।
    2. उत्तेजनाओं की तीव्रता और लंबाई को 1500 एमएस तक मानकीकृत करने के लिए एक मुक्त, ओपन-सोर्स ऑडियो संपादक का उपयोग करके ध्वनि फ़ाइलों को संपादित करें। इस प्रोटोकॉल के लिए, 0 से 8000 हर्ट्ज तक रैखिक पैमाने पर, 20 डीबी के लाभ पर, और पिछलेअध्ययनों में स्थापित मापदंडों के आधार पर 80 डीबी की सीमा पर मानकीकृत करें।
    3. स्वरूपित ऑडियो फ़ाइलों को 48,000 हर्ट्ज प्रोजेक्ट दर के साथ 32-बिट फ्लोट प्रारूप में सहेजें।
  2. इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी प्रस्तुति सॉफ्टवेयर में प्रतिमान सेटअप
    1. एक प्रयोगात्मक डिजाइन और उत्तेजना प्रस्तुति सॉफ्टवेयर का उपयोग करके एक निरंतर प्रदर्शन कार्य (सीपीटी) डिजाइन करें, उत्तेजनाओं को दो स्थितियों में से एक को निर्दिष्ट करें: (ए) लक्ष्य (टी) उत्तेजना (20% परीक्षणों में कुत्ते भौंकना) और (बी) गैर-लक्ष्य (एनटी) उत्तेजना (अन्य 80% के लिए शेष चार पशु ध्वनियां)।
      नोट: रिकॉर्डिंग सॉफ्टवेयर में ईईजी प्रोटोकॉल प्रोग्रामिंग करते समय उत्तेजना प्रस्तुति चिह्नों को सिंक्रनाइज़ करने के लिए प्रत्येक स्थिति को एक ही कोड के साथ लेबल किया गया था।
    2. सॉफ्टवेयर प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग करके एक छद्म-यादृच्छिक उत्तेजना-प्रस्तुति बनाएं जिसमें पांच पशु ध्वनियों (कुत्ते, गाय, घोड़े, गधा और हाथी) प्रत्येक को 20% समय प्रस्तुत किया जाता है। जांचें कि लक्ष्य उत्तेजना (कुत्ते के भौंकना) कभी भी लगातार दो बार से अधिक नहीं होता है।
    3. वांछित इंटरस्टिमुलस अंतराल (आईएसआई) और कुल प्रतिक्रिया समय निर्दिष्ट करें, और उन प्रतिक्रिया कुंजियों का चयन करें जिनका उपयोग लक्ष्य (टी) उत्तेजना प्रतिक्रियाओं के लिए व्यवहार डेटा स्वचालित रूप से एकत्र करने के लिए किया जाएगा। यहां, 150 परीक्षणों के लिए एक निश्चित 2000 एमएस आईएसआई सूची और टी उत्तेजनाओं के लिए सही प्रतिक्रिया को मानक कंप्यूटर कीबोर्ड पर बाएं नियंत्रण कुंजी के माध्यम से प्रोग्राम किया गया था। प्रतिभागियों को व्यवहार प्रतिक्रिया (उत्तेजना प्रस्तुति से शुरू) के लिए 3500 एमएस टाइम विंडो दी गई थी।

2. प्रतिभागी चयन

  1. गहन द्विपक्षीय सेंसरिन्यूरल श्रवण हानि निदान के साथ संभावित प्रतिभागियों की भर्ती करें और जनसांख्यिकीय डेटा एकत्र करें, जिसमें आयु, लिंग, हाथ वरीयता और शैक्षिक इतिहास शामिल हैं।
  2. मनोवैज्ञानिक, न्यूरोलॉजिकल, या न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारी के व्यक्तिगत या पारिवारिक इतिहास के लिए प्रतिभागियों को स्क्रीन करने और बहरापन नैदानिक इतिहास से संबंधित जानकारी एकत्र करने के लिए अर्ध-संरचित नैदानिक साक्षात्कार आयोजित करें: शुरुआत की उम्र, एटियलजि, और श्रवण-सहायता उपयोग इतिहास, साथ ही साथ उनके पसंदीदा संचार मोड (मौखिक, मैनुअल, या द्विभाषी)।
  3. श्रवण हानि की गंभीरता की पुष्टि करने के लिए ऑडियोमीटर का उपयोग करके ऑडियोलॉजिकल परीक्षण (शुद्ध-टोन एयर हियरिंग-थ्रेसहोल्ड) आयोजित करें।
    1. ध्वनि-क्षीण कमरे में, प्रतिभागी के सामने सीधे बैठें और उन पर हेडफ़ोन ठीक से रखें।
    2. प्रतिभागियों को निर्देश दें कि जब भी वे हेडफ़ोन के माध्यम से प्रस्तुत किए जा रहे स्वर को सुन सकते हैं तो संकेत देने के लिए अपना प्रमुख हाथ उठाएं।
    3. 20 डीबी से 110 डीबी तीव्रता स्तर तक, निम्नलिखित आरोही क्रम में छह अष्टकों पर एक शुद्ध-टोन प्रस्तुत करते हैं: 250, 500, 1000, 2000, 4000, और 8000 हर्ट्ज, बाएं कान से शुरू करें और दाएं कान के लिए समान चरणों को दोहराएं।
      1. प्रत्येक कान के लिए 500, 1000, 2000 और 4000 हर्ट्ज पर सुनवाई सीमा के औसत से रोगी शुद्ध-टोन औसत (पीटीए) की गणना करें। अध्ययन के लिए श्रवण-हानि गंभीरता समावेश मानदंड 90 डीबी से अधिक द्विपक्षीय शुद्ध टोन औसत (पीटीए) है।
      2. पात्रता मानदंड के आधार पर प्रतिभागियों का चयन करें। समावेश मानदंडों में मनोवैज्ञानिक, न्यूरोलॉजिकल, या न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारी और गैर-सिंड्रोमिक, पूर्वभाषी गहन द्विपक्षीय बहरापन का कोई व्यक्तिगत या पारिवारिक इतिहास भी शामिल नहीं है। सूचित सहमति प्राप्त करें और प्रतिभागियों को प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं की व्याख्या करें।
        नोट: अध्ययन में उपयोग किए गए सभी रूपों, प्रश्नावली और निर्देशों को एक पेशेवर एमएसएल दुभाषिया द्वारा मैक्सिकन साइन लैंग्वेज (एमएसएल) में अनुवादित किया गया था और टैबलेट कंप्यूटर का उपयोग करके वीडियो प्रारूप में प्रस्तुत किया गया था। इसके अलावा, सभी अध्ययन प्रक्रियाओं के दौरान एक एमएसएल दुभाषिया मौजूद था।

3. पूर्व-प्रशिक्षण ईईजी रिकॉर्डिंग सत्र

  1. प्रतिभागी की तैयारी
    1. सत्यापित करें कि प्रतिभागी साफ और सूखे बालों के साथ रिकॉर्डिंग सत्र में आए हैं, किसी भी हेयर जेल, कंडीशनर या इलेक्ट्रोड प्रतिबाधा को प्रभावित करने वाले अन्य बाल उत्पादों का उपयोग नहीं किया है।
    2. प्रतिभागियों को उत्तेजना स्क्रीन से लगभग 60 सेमी दूर एक आरामदायक स्थिति में बैठने के लिए कहें, और तैयारी प्रक्रिया विवरण के साथ एमएसएल वीडियोक्लिप चलाने के लिए टैबलेट डिवाइस का उपयोग करें।
    3. उन क्षेत्रों को साफ करें जहां संदर्भ और इलेक्ट्रोओक्यूलोग्राम (ईओजी) इलेक्ट्रोड रखे जाएंगे (ईयरलोब, माथे, बाहरी कैंथस, इन्फ्राओकुलर ऑर्बिटल लकीरें, आदि)। सबसे पहले, अल्कोहल स्वैब के साथ त्वचा को पोंछें, और फिर सतह पर मृत त्वचा कोशिकाओं को एक्सफोलिएट करने के लिए कपास के फाहे के साथ धीरे से ईईजी अपघर्षक प्रीपिंग जेल लागू करें।
    4. इलेक्ट्रोड गोल्ड कप को प्रवाहकीय इलेक्ट्रोड पेस्ट से भरें और प्रत्येक संदर्भ स्थल पर एक इलेक्ट्रोड रखें, आमतौर पर दाईं और बाईं ईयरलोब या मास्टोइड्स पर। ओकुलोमोटर गतिविधि (पलकें और पलकें झपकने) की निगरानी के लिए बाहरी कैंथस पर कम से कम एक ऊर्ध्वाधर ईओजी और इन्फ्राओकुलर ऑर्बिटल रिज पर एक क्षैतिज ईओजी रखने के चरणों को दोहराएं। माइक्रोपोर टेप में 1 के टुकड़े के साथ एकल इलेक्ट्रोड को पकड़ें।
    5. प्रतिभागियों को अपनी बाहों को सीधे क्षैतिज रूप से पकड़ने के लिए कहें और फिर शरीर के दोहन को कसकर लेकिन आराम से बगल के नीचे छाती के चारों ओर फिट करें।
    6. ईईजी वाणिज्यिक इलेक्ट्रो-कैप को 19 एजी / एजीसीएल इलेक्ट्रोड (एफपी 1, एफपी 2, एफ 3, एफ 4, एफ 7, एफ 8, सी 3, पी 3, पी 4, ओ 1, ओ 2, टी 3, टी 4, टी 5, टी 6, एफजेड, सीजेड, और पीजेड) के साथ रखें। प्रतिभागी के सिर की परिधि की जांच करने के लिए एक मापने वाले टेप का उपयोग करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि आप उचित टोपी आकार का उपयोग करते हैं।
    7. सीजेड इलेक्ट्रोड को नाक के साथ संरेखित करें और फिर नासियन से आयन तक की दूरी को मापें ताकि सीजेड इलेक्ट्रोड ठीक से बीच में गिर जाए। कैप के किनारों पर समायोज्य पट्टियों को बॉडी हार्नेस पर बटन करें ताकि इलेक्ट्रो-कैप को मजबूती से कस दिया जाए।
    8. जेल से भरे कुंद-सुई सिरिंज को इलेक्ट्रोड के अंदर रखें, बालों को हटाने के लिए सुई को घेरें, और फिर प्रवाहकीय जेल लगाने से पहले इलेक्ट्रोड के नीचे खोपड़ी क्षेत्र को धीरे से घुमाएं। पड़ोसी इलेक्ट्रोड साइटों के साथ विद्युत ब्रिजिंग से बचने के लिए बहुत अधिक जेल लागू न करें।
    9. ईईजी प्रवाहकीय जेल को ठंडे कमरे के तापमान पर सूखने दें।
  2. ईईजी रिकॉर्डिंग उपकरण स्थापित करना
    1. उपकरण के निर्देशों के अनुसार ईईजी प्रणाली को कैलिब्रेट करें, फिर इलेक्ट्रो-कैप को 0.05-30 हर्ट्ज (6 डीबी / ऑक्टेव रोल-ऑफ वक्रों के 3 डीबी कटऑफ अंक), 60 हर्ट्ज नॉच-फिल्टर और 5 एमएस नमूना अवधि के बराबर 200 हर्ट्ज नमूना दर पर एम्पलीफायर सेट से कनेक्ट करें।
    2. जांचें कि प्रतिबाधा सभी इलेक्ट्रोड साइटों में 5 KH (कम प्रतिबाधा प्रणाली के लिए) से नीचे है और मॉनिटर पर जांचें कि सभी चैनल आसानी से विद्युत संकेतों को पंजीकृत कर रहे हैं।
  3. प्रयोगात्मक कार्य चलाना
    1. प्रतिभागी को कंप्यूटर मॉनिटर के सामने रखें और कीबोर्ड को आरामदायक दूरी पर रखें।
    2. पोर्टेबल उत्तेजक डिवाइस के केबल को कंप्यूटर सिस्टम स्पीकर के आउटलेट से कनेक्ट करें ( चित्रा 1 देखें) और स्पीकर वॉल्यूम को अधिकतम तीव्रता स्तर पर सेट करें।
    3. प्रतिभागी की दाईं इंडेक्स उंगलियों और परीक्षण पर पोर्टेबल उत्तेजक प्रणाली समायोजित करें।
    4. टैबलेट डिवाइस का उपयोग करके, प्रयोग निर्देशों को चलाएं और पोर्टेबल उत्तेजक डिवाइस, ऑडियो-स्पर्श उत्तेजनाओं और कार्य के साथ विषय को परिचित करने के लिए एक अभ्यास परीक्षण निष्पादित करें। MSL निर्देशों को दोहराएँ और समझ की जाँच करें।
    5. प्रतिभागी को याद दिलाएं कि कुत्ते की छाल उत्तेजना का जवाब केवल लक्ष्य उत्तेजना का पता लगाने पर अपनी बाईं तर्जनी उंगली से बाएं नियंत्रण कुंजी को दबाकर दें और जब अन्य चार जानवरों की ध्वनियों में से कोई भी माना जाता है तो उनकी प्रतिक्रिया को रोक दिया जाए। सीपीटी प्रयोगात्मक प्रतिमान चित्रा 2 में दर्शाया गया है।
    6. रिकॉर्डिंग शुरू करने से पहले कलाकृतियों को कम करने और वास्तविक समय में ईईजी पर कलाकृतियों के प्रभाव को प्रदर्शित करने के लिए स्पष्ट निर्देश प्रदान करें (नैदानिक आबादी के साथ अनुसंधान में मानक रिकॉर्डिंग प्रक्रिया के रूप में अनुशंसित20)।
    7. CPT कार्य प्रारंभ करने से पहले, जाँचें कि संज्ञानात्मक उत्तेजना कंप्यूटर और EEG रिकॉर्डिंग कंप्यूटर के बीच ईवेंट-सिंक्रनाइज़ेशन ठीक से काम कर रहा है। ऐसा करने के लिए, ईईजी सिग्नल रिकॉर्ड करना शुरू करें और स्टिमुलस प्रस्तुति सॉफ्टवेयर इंटरफ़ेस में संचार आइकन पर क्लिक करें। क्लिक करने पर, ईईजी रिकॉर्डिंग स्क्रीन के निचले भाग में ईवेंट-सिंक्रनाइज़ दालें दिखाई देती हैं।
    8. प्रयोगात्मक कार्य चलाएँ। प्रतिभागी का सावधानीपूर्वक निरीक्षण करें और सतर्कता, प्रतिक्रिया निष्पादन, और अत्यधिक आंदोलन या पलक झपकने की निगरानी करें।
    9. प्रतिभागी को प्रयोग के बीच में (प्रयोग में 4 मिनट पर) एक छोटा ब्रेक दें और यदि आवश्यक हो तो उन्हें पलकें झपकाने, आराम करने और घूमने की अनुमति दें। प्रयोग चलाना समाप्त करें।

4. ऑडियो-स्पर्श संवेदी प्रतिस्थापन प्रशिक्षण कार्यक्रम

  1. प्रशिक्षण करने के लिए पूरक फ़ाइल 1 से परामर्श करें, जिसमें पांच-सत्र कार्यक्रम का विस्तृत विवरण शामिल है। प्रतिभागियों के लिए प्रशिक्षण को अधिक व्यवस्थित और आकर्षक बनाने के लिए स्प्रेडशीट का उपयोग करके वर्णित गतिविधियों को स्वचालित करें। 9 से मूल छवियों और ऑडियो रिकॉर्डिंग का उपयोग करें और प्रतिभागियों को लैपटॉप टच-स्क्रीन मॉनिटर पर टैप करके प्रतिक्रिया देने के लिए कहें।
    नोट: इस फ़ाइल की सामग्री और तालिकाओं को9 से अनुमति के साथ पुनर्मुद्रित किया गया है।

5. प्रशिक्षण के बाद ईईजी रिकॉर्डिंग सत्र

  1. अनुभाग 3 में निर्दिष्ट ठीक वही चरण दोहराएँ.

6. ईईजी विश्लेषण

नोट: ईईजी अधिग्रहण चरण ईईजी रिकॉर्डिंग सॉफ्टवेयर का उपयोग करके किए गए थे, और ईईजी प्रसंस्करण चरणएक अलग ईईजी विश्लेषण सॉफ्टवेयर का उपयोग करके किए गए थे।

  1. ईईजी कच्चे सिग्नल प्री-प्रोसेसिंग
    1. अतिरिक्त डिजिटल फिल्टर के उपयोग के बिना, प्रारंभिक समय त्वरित (टी0) के रूप में उत्तेजना की शुरुआत का उपयोग करते हुए, और बेसलाइन सुधार के लिए उपयोग किए जाने वाले 100 एमएस पूर्व-उत्तेजना सहित निरंतर ईईजी डेटा में 1100 एमएस के युगों को परिभाषित और चुनें। पूरक चित्र 1 दिखाता है कि ईईजी रिकॉर्डिंग उपकरण में स्थापित ईईजी विश्लेषण वाणिज्यिक सॉफ्टवेयर के अनुसार 1100 एमएस युगों का चयन कैसे किया गया था।
    2. आर्टिफैक्ट अस्वीकृति के दौरान, सभी चैनलों पर डेटा के युगों को बाहर करें जब किसी दिए गए रिकॉर्डिंग युग में वोल्टेज किसी भी ईईजी या ईओजी चैनल पर 100 μV से अधिक हो। इसके अलावा, युगों के दृश्य निरीक्षण द्वारा कलाकृतियों को अस्वीकार करें। पूरक चित्र 2 देखें, जो उन युगों का एक उदाहरण प्रदान करता है जिन्हें ओकुलर कलाकृतियों के कारण मैन्युअल रूप से अस्वीकार कर दिया गया था।
  2. सिग्नल औसत
    1. प्रशिक्षण से पहले और बाद की दोनों स्थितियों में प्रत्येक उत्तेजना स्थिति (लक्ष्य और गैर-लक्ष्य) के लिए समान संख्या में आर्टिफैक्ट-मुक्त युगों का चयन करें। सिग्नल-टू-शोर अनुपात में सुधार के लिए संभव अधिकतम युगों का चयन करें। प्रत्येक ईईजी रिकॉर्ड के लिए ऐसा करें।
      नोट: इस प्रोटोकॉल में, हमने प्रत्येक समय बिंदु पर प्रति शर्त औसतन 25 सही प्रतिक्रिया युगों का चयन किया क्योंकि हम लक्ष्य भेदभाव का मूल्यांकन करने में रुचि रखते थे। ध्यान रखें कि कुछ ईआरपी घटकों को देखने के लिए अत्यधिक व्यवहार प्रतिक्रियाओं की आवश्यकता नहीं होती है। प्रत्येक स्थिति में 15 से कम आर्टिफैक्ट-मुक्त युगों वाले प्रतिभागियों को अध्ययन से बाहर रखा गया था।
    2. संचालन मेनू पर क्लिक करें और व्यक्तिगत ईआरपी को औसत करने के लिए ईईजी विंडो औसत विकल्प का चयन करें।
    3. सबसे पहले, केवल औसत लक्ष्य परीक्षणों के लिए स्वतंत्र औसत विकल्प का चयन करें। फिर, अन्य चार गैर-लक्ष्य उत्तेजनाओं का चयन करें और औसत के लिए औसत एक साथ विकल्प पर क्लिक करें।
    4. पूर्व-प्रशिक्षण स्थिति में प्रत्येक प्रतिभागी की ईईजी रिकॉर्डिंग के लिए चरण 6.2.2 और 6.2.3 दोहराएं और फिर प्रशिक्षण के बाद की स्थिति के लिए।
    5. एक बार जब सभी अलग-अलग ईआरपी की गणना की जाती है, तो पूर्व और बाद के प्रशिक्षण के लिए प्रति उत्तेजना स्थिति में ग्रैंड-मीन वेवफॉर्म प्राप्त करने के लिए उन्हें एक साथ औसत करें। किसी भी व्यक्तिगत ईपी औसत को खोलें, फिर संचालन मेनू पर जाएं और ग्रैंड-मीन एवरेजिंग विकल्प का चयन करें। समूह औसत में शामिल होने के लिए प्रतिभागी के व्यक्तिगत औसत का चयन करें।
    6. ड्रॉप-डाउन सूची से सभी पूर्व-प्रशिक्षण लक्ष्य औसत चुनें, फिर औसत बटन पर क्लिक करें, वांछित फ़ाइल नाम टाइप करें, और सहेजने के लिए रिटर्न कुंजी दबाएं। फिर ड्रॉप-डाउन सूची से सभी पूर्व-प्रशिक्षण गैर-लक्ष्य औसत का चयन करें, औसत बटन पर क्लिक करें, वांछित फ़ाइल नाम टाइप करें, और फिर से सहेजने के लिए रिटर्न कुंजी दबाएं।
    7. प्रशिक्षण के बाद की स्थिति के लिए पिछले चरणों को दोहराएं।
  3. ईआरपी विज़ुअलाइज़ेशन और विश्लेषण
    1. सहेजे गए भव्य साधनों की सूची देखने के लिए संचालन मेनू का चयन करें। फिर उस समूह औसत पर क्लिक करें जिसे आप प्लॉट करना चाहते हैं। इसके बाद, उन चैनलों का चयन करने के लिए मोंटेज बटन पर क्लिक करें जिन्हें आप प्लॉट करना चाहते हैं।
    2. उपकरण मेनू पर जाएं, फिर प्रत्येक तरंग के रंग और लाइन चौड़ाई का चयन करने के लिए विज़ुअलाइज़ करें विकल्प पर क्लिक करें। फिर सिग्नल मेनू पर क्लिक करें, डीसी सुधार बॉक्स की जांच करें, वांछित बेसलाइन उत्तेजना अंतराल टाइप करें, फिर रिटर्न कुंजी दबाएं।
    3. रुचि के घटकों और उनके संबंधित समय खिड़कियों की पहचान करने के लिए प्लॉट किए गए ग्रैंड-मीन वेवफॉर्म का सावधानीपूर्वक निरीक्षण करें।
      नोट: इस प्रयोग के लिए, हम जानते थे कि पी 3 के लिए कार्य डिजाइन और संवेदी मार्गों के अध्ययन के कारण तरंगें, सेंट्रोपेराइटल इलेक्ट्रोड में 300 एमएस से बाद में और लक्ष्य स्थिति में अधिक वोल्टेज आयामों के साथ दिखाई देने वाला एक सकारात्मक घटक होगा।
    4. व्यक्तिगत पीक आयाम विलंबता और वोल्टेज निर्यात करें, और फिर डेटाबेस बनाने के लिए स्प्रेडशीट पर डेटा आयात करें। सांख्यिकी सॉफ्टवेयर का उपयोग करके विचरण (एनोवा) का बार-बार-माप विश्लेषण करें।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

यह समझाने के लिए कि पीडी व्यक्तियों में ऑडियो-स्पर्श संवेदी प्रतिस्थापन भेदभाव प्रशिक्षण के प्रभाव का मूल्यांकन 17 पीडी व्यक्तियों के समूह में पी 3 में परिवर्तन का मूल्यांकन करके कैसे किया जा सकता है (औसत आयु = 18.5 वर्ष; एसडी = 7.2 साल; आठ महिलाएं और 11 पुरुष), हमने ईआरपी तरंगों को चित्रित करने के लिए कई आंकड़े बनाए। ईआरपी प्लॉटों में दिखाए गए परिणाम पी 3 जैसे सेंट्रोपेराइटल पॉजिटिव वेवफॉर्म में परिवर्तन को प्रकट करते हैं जो प्रशिक्षण के बाद लक्ष्य उत्तेजनाओं के लिए अधिक मजबूत है। पूर्व-प्रशिक्षण स्थिति में, ईआरपी का सुझाव है कि टी और एनटी स्थितियां प्रशिक्षण के बाद की स्थिति में स्पष्ट रूप से अलग नहीं हैं। इसलिए, यह सुझाव दिया जाता है कि पांच-सत्र प्रशिक्षण कार्यक्रम का जटिल-ध्वनि उत्तेजना भेदभाव से जुड़े तंत्रिका प्रतिक्रिया पर प्रभाव पड़ता है। चित्रा 3 पूर्व-प्रशिक्षण ग्रैंड औसत दिखाता है, और चित्रा 4 प्रशिक्षण के बाद के भव्य औसत को दर्शाता है, जो इस जांच के मुख्य परिणामों को चित्रित करता है। चित्रा 5 दिखाता है कि 5 हर्ट्ज पर कम-पास डिजिटल फिल्टर का उपयोग करके प्लॉट किए जाने पर इन ईआरपी तरंगों को कैसे संशोधित किया जाता है। यह एक पश्चवर्ती फ़िल्टरिंग शोर को काफी कम कर देता है, मुख्य रूप से व्यक्तिगत परिवर्तनशीलता द्वारा पेश किया जाता है, जबकि इस जांच में रुचि के पी 3 वेवफॉर्म में प्रशिक्षण से संबंधित परिवर्तनों का संरक्षण किया जाता है।

Figure 1
चित्रा 1: पोर्टेबल उत्तेजना प्रणाली (बाएं) की तस्वीर और यह प्रदर्शित करना कि इसे तर्जनी (दाएं) पर कैसे रखा जाना चाहिए। इस उपकरण में 78.5 मिमी2 सतह क्षेत्र के साथ एक छोटी लचीली प्लास्टिक झिल्ली होती है जो एनालॉग ट्रांसमिशन के माध्यम से ध्वनि दबाव तरंगों के जवाब में कंपन करती है, एक लंबा एनालॉग स्पीकर इनपुट केबल, और इंडेक्स फिंगर को समायोजित करने के लिए एक लाल फास्टनिंग स्ट्रिप। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 2
चित्रा 2: निरंतर प्रदर्शन कार्य (सीपीटी) का आरेख। उत्तेजना की पांच श्रेणियों में से प्रत्येक के अनुरूप वर्णक्रमीय छवियां दिखाई जाती हैं (सभी 1500 एमएस की अवधि के साथ)। लक्ष्य उत्तेजना (भौंकना) लेबल किया जाता है, और आईएसआई (अंतर-उत्तेजना अंतराल) अवधि निर्दिष्ट की जाती है (2000 एमएस)। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 3
चित्रा 3: पूर्व-प्रशिक्षण ग्रैंड-मीन वेवफॉर्म और स्थलाकृतिक वोल्टेज वितरण मानचित्र। यह आंकड़ा 10-20 सिस्टम इलेक्ट्रोड सरणी के नौ फ्रंटो-सेंट्रो-पार्श्विका इलेक्ट्रोड (एफ 3, एफजेड, एफ 4, सी 3, सीजेड, सी 4, पी 3, पीजेड और पी 4) को दर्शाता है। लाल रेखाएं लक्ष्य स्थिति के अनुरूप हैं और काली रेखाएं गैर-लक्ष्य स्थिति के अनुरूप हैं। रंगीन नक्शे 620 मिलीसेकंड (एमएस) पर माइक्रो-वोल्ट (μV) में वोल्टेज वितरण का प्रतिनिधित्व करते हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 4
चित्रा 4: पोस्ट-ट्रेनिंग ग्रैंड-मीन वेवफॉर्म और स्थलाकृतिक वितरण मानचित्र। यह आंकड़ा 10-20 सिस्टम इलेक्ट्रोड सरणी के नौ फ्रंटो-सेंट्रो-पार्श्विका इलेक्ट्रोड (एफ 3, एफजेड, एफ 4, सी 3, सीजेड, सी 4, पी 3, पीजेड और पी 4) को दर्शाता है। लाल रेखाएं लक्ष्य स्थिति के अनुरूप हैं और काली रेखाएं गैर-लक्ष्य स्थिति के अनुरूप हैं। रंगीन नक्शे 620 मिलीसेकंड (एमएस) पर माइक्रो-वोल्ट (μV) में वोल्टेज वितरण का प्रतिनिधित्व करते हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 5
चित्रा 5: पूर्व-प्रशिक्षण (बाएं) और पोस्ट-ट्रेनिंग (दाएं) फ़िल्टर किए गए ग्रैंड-मीन वेवफॉर्म और स्थलाकृतिक वितरण मानचित्र। यह आंकड़ा ऑफ-लाइन डिजिटल 5 हर्ट्ज लो-पास फिल्टर लागू होने के बाद 10-20 सिस्टम इलेक्ट्रोड सरणी के तीन मिडलाइन इलेक्ट्रोड (एफजेड, सीजेड और पीजेड) को दर्शाता है। नीली रेखाएं लक्ष्य स्थिति के अनुरूप होती हैं और काली रेखाएं गैर-लक्ष्य स्थिति के अनुरूप होती हैं। रंगीन नक्शे 630 मिलीसेकंड (एमएस) पर माइक्रो-वोल्ट (μV) में वोल्टेज वितरण का प्रतिनिधित्व करते हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

पूरक चित्रा 1: विश्लेषण सॉफ्टवेयर का उपयोग करके कच्चे ईईजी रिकॉर्डिंग में युग चयन। यह स्क्रीनशॉट 21 चैनलों (19 सक्रिय इलेक्ट्रोड और 2 ओकुलोग्राम इलेक्ट्रोड) से सिग्नल के साथ एक ईईजी रिकॉर्ड दिखाता है। उत्तेजना प्रस्तुति से 100 एमएस पहले शुरू होने वाले 1100 मिलीसेकंड (एमएस) युगों को एक्वा आयत में चुना जाता है। स्क्रीन के निचले भाग में पतली लाल रेखाएं ईईजी सिग्नल में एम्बेडेड सिंक्रनाइज़-स्टिमुलस प्रस्तुति दालें हैं। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

पूरक चित्रा 2: ओकुलर कलाकृतियों को दिखाने वाले मैन्युअल रूप से खारिज किए गए युगों के उदाहरण। यह स्क्रीनशॉट 21 चैनलों (19 सक्रिय इलेक्ट्रोड और दो ओकुलोग्राम इलेक्ट्रोड) से सिग्नल के साथ एक ईईजी रिकॉर्ड दिखाता है। एक मैजेंटा आयताकार में चुने गए युगों को मैन्युअल रूप से अस्वीकार कर दिया गया है क्योंकि उनमें पलक झपकने के कारण ओकुलर कलाकृतियां होती हैं। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

पूरक फ़ाइल 1: ऑडियो-स्पर्श संवेदी प्रतिस्थापन प्रशिक्षण कार्यक्रम। पांच-सत्र कार्यक्रम का विस्तृत विवरण। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

ईआरपी उपकरणों का उपयोग करते हुए, हमने विभिन्न शुद्ध टोन के विब्रोटैक्टाइल प्रतिनिधित्व को अलग करने के लिए विब्रोटैक्टाइल भेदभाव कौशल के क्रमिक विकास का निरीक्षण और मूल्यांकन करने के लिए एक प्रोटोकॉल तैयार किया। हमारे पूर्व कार्य से पता चला है कि विब्रोटैक्टाइल उत्तेजना गंभीर रूप से बधिर व्यक्तियों के लिए एक व्यवहार्य वैकल्पिक ध्वनि धारणा विधि है। हालांकि, शुद्ध स्वरों की तुलना में प्राकृतिक ध्वनियों की जटिलता के कारण, भाषा ध्वनि भेदभाव की संभावना एक अलग अन्वेषण की आवश्यकता है।

इस दिशा में पहले कदम के रूप में, वर्तमान प्रोटोकॉल जटिल ध्वनियों के ऑडियो-स्पर्श भेदभाव से जुड़े पीडी विषयों में सीखने से संबंधित तंत्रिका परिवर्तनों को समझने के लिए ईआरपी घटकों की स्थानिक उपस्थिति पर केंद्रित है। भले ही निर्णय लेने में पी 3 की सटीक कार्यात्मक भूमिका के बारे में एक अनूठी सहमति तक नहीं पहुंचा गया है, हमारे परिणाम बताते हैं कि पी 3 एक कार्यशील मेमोरी-निर्देशित लक्ष्य पहचान तंत्र21 को दर्शाता है, एक प्रकार का वर्गीकरण जिसे लक्ष्य-निर्देशित सीखने की रणनीति के हिस्से के रूप में कई प्रशिक्षण सत्रों के बाद अभ्यास के साथ संशोधित किया जा सकता है। इस प्रयोग में देखे गए पी 3 वेवफॉर्म इस प्रस्ताव के अनुरूप हैं कि यह घटक उत्तेजना पहचान22 के पूरा होने से प्राप्त होने के बजाय पहचान प्रक्रिया का पता लगा सकता है। व्यवहार और इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल परिणाम दोनों इस धारणा का समर्थन करते हैं कि प्राकृतिक जटिल ध्वनियों, जैसे कि इस प्रयोग में उपयोग की जाने वाली ध्वनियों को व्यक्तियों को उचित रूप से प्रशिक्षित करने के बाद विब्रोटैक्टाइल भेदभाव प्रक्रिया के माध्यम से पहचाना और प्रतिष्ठित किया जा सकता है। हालांकि, कई सीमाओं पर सावधानीपूर्वक विचार किया गया है, विशेष रूप से नमूने का आदर्श विस्तार। यह सर्वविदित है कि गहन बहरेपन से पीड़ित नैदानिक आबादी प्रकृति में विषम है। गंभीर श्रवण घाटे के साथ अध्ययन नमूने का चयन करते समय एटियलजि, सुनवाई हानि की डिग्री, शुरुआत की उम्र, माता-पिता की सुनवाई की स्थिति, भाषा जोखिम, श्रवण सहायता उपयोग और शैक्षिक पृष्ठभूमि जैसे कई चर नियंत्रित करना मुश्किल है। गैर-सिंड्रोमिक, पूर्वभाषी गहन द्विपक्षीय बहरापन वाले व्यक्ति आने के लिए एक जटिल नमूना हैं। हमने गहन श्रवण हानि वाले 36 उम्मीदवारों का साक्षात्कार किया जो इस अध्ययन में भाग लेने में रुचि रखते थे। उनमें से, 23 ने समावेश मानदंडों को पूरा किया, और केवल 17 ने अध्ययन पूरा किया (पांच प्रशिक्षण सत्र और पूर्व और बाद के ईईजी रिकॉर्डिंग सत्र) और ईआरपी औसत के लिए आवश्यक पर्याप्त आर्टिफैक्ट-मुक्त ईईजी डेटा था। अधिकांश अध्ययन जिनमें गहन द्विपक्षीय बहरेपन के साथ नैदानिक आबादी के प्रतिभागी शामिल हैं, उनमें व्यापक आयु सीमा और छोटे हेटरोजेनस नमूने हैं। प्रयोग के दौरान, जितना संभव हो उतना सजातीय नमूना प्राप्त करने के लिए सभी प्रयास किए गए थे।

इस प्रोटोकॉल में एक और आवश्यक पद्धतिगत विचार यह है कि व्यक्तिगत ईआरपी औसत प्राप्त करने के लिए प्रति स्थिति औसतन 25 युगों (25 लक्ष्य और 25 गैर-लक्ष्य) का उपयोग क्यों किया गया था। यह निर्णय इसलिए लिया गया था क्योंकि डेटा की गुणवत्ता और डेटा एकत्र करने में खर्च किए गए समय और संसाधनों की मात्रा के बीच व्यापार-बंद को संतुलित करके एक प्रयोग में शामिल परीक्षणों की संख्या को अनुकूलित करना आवश्यक है। विशेष रूप से, नैदानिक आबादी के साथ काम करते समय, परीक्षणों की संख्या पर व्यावहारिक सीमाएं होती हैं जिन्हें एक ही प्रयोग में प्रस्तुत किया जा सकता है क्योंकि प्रयोगशाला20 में प्रतिभागियों द्वारा बिताए गए समय को कम करना उचित है। प्रतिभागी थके हुए और चंचल हो जाते हैं यदि प्रयोग में बहुत लंबा समय लगता है जिससे डेटा में शोर के स्तर में वृद्धि होती है और कार्य पर प्रदर्शन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। यह स्वीकार करना महत्वपूर्ण है कि इस बात पर विवाद चल रहा है कि महत्वपूर्ण ईआरपी प्रभावप्राप्त करने के लिए कितने परीक्षणों की आवश्यकता है, क्योंकि यह कई कारकों पर निर्भर करता है जैसे कि प्रश्न में ईआरपी घटक, रिकॉर्डिंग साइटों की संख्या, सिग्नल-टू-शोर अनुपात, और कुछ उपाय जैसे कि बिटकॉइन का अल्फा (स्वीकार्य मापदंडों के भीतर जब 0.6 या 0.07 से अधिक हो)। कई स्रोतों ने लगभग 20 परीक्षणों 24, 36 परीक्षणों25, 40 से50 परीक्षणों 26 और यहां तक कि60 परीक्षणों 27 में स्थिर पी 300 तरंगों के लिए आवश्यक परीक्षणों की उचित संख्या का अनुमानलगाया है। अधिक विशेष रूप से, संज्ञानात्मक नियंत्रण कार्यों जैसे कि गो-नोगो प्रतिमान में, रीटडिज्क और सहकर्मियों28 ने निष्कर्ष निकाला कि इस प्रकार के कार्य में पी 3 के लिए आंतरिक रूप से सुसंगत अनुमान प्राप्त करने के लिए न्यूनतम 14 परीक्षणों की आवश्यकता थी। उपर्युक्त विचारों को प्रयोगात्मक डिजाइन और इस अध्ययन में वर्णित ईआरपी औसत तकनीक दोनों के लिए ध्यान में रखा गया था।

संक्षेप में, घटना से संबंधित मस्तिष्क क्षमता मस्तिष्क समारोह और व्यवहार गतिशीलता के अंतर्निहित विद्युत परिवर्तनों का विश्लेषण करने के लिए एक विश्वसनीय और आमतौर पर उपयोग किया जाने वाला उपकरण है। सबसे प्रमुख और लगातार इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल ईआरपी प्रतिक्रियाओं में से एक पी 3 घटक है, जिसे कई प्रस्तावित तरीकों में विब्रोटैक्टाइल उत्तेजनाओं के भेदभाव का मूल्यांकन करने के लिए एक विश्वसनीय संकेतक के रूप में प्रस्तावितकिया गया है। तथ्य यह है कि ईआरपी में उच्च आंतरिक स्थिरता और उच्च परीक्षण-पुन: परीक्षण विश्वसनीयता का मतलब है कि वे बार-बार उपाय डिजाइनों में उपचार हस्तक्षेप के परिणामस्वरूप मस्तिष्क गतिविधि में परिवर्तन की जांच के लिए एक आदर्श तकनीक हैं। हालांकि, इस ईआरपी तकनीक की सीमाओं पर ध्यान देना भी महत्वपूर्ण है, जहां कुछ ईआरपी घटकों के छोटे परिमाण सटीक उपायों की गारंटी देने के लिए कई परीक्षण कर सकते हैं, और ईआरपी का स्थानिक रिज़ॉल्यूशन अन्य न्यूरोइमेजिंग तकनीकों की तुलना में बहुत खराब है। जैसे, यह तकनीक इस सक्रियण के सटीक स्थानीयकरण के बजाय न्यूरोफंक्शनल सक्रियण की लौकिक गतिशीलता को समझने के लिए बेहतर अनुकूल है।

इन पद्धतिगत चुनौतियों के बावजूद, प्रारंभिक श्रवण अभाव के परिणामस्वरूप मस्तिष्क के मतभेदों के न्यूरोडेवलपमेंटल विकास और कनेक्टिविटी का नए सिरे से अन्वेषण संवेदी प्रतिस्थापन और भाषा अधिग्रहण की समझ को आगे बढ़ाने का अवसर है, खासकर जब युवा, गहराई से बहरे आबादी की ओर रुख किया जाता है। ईआरपी घटक इस चुनौती को पूरा करने के लिए न्यूरोसाइंटिस्टों के लिए उपलब्ध कुछ सर्वोत्तम उपकरण बने हुए हैं और अभी तक महत्वपूर्ण भविष्य के निहितार्थ के साथ परिणाम नहीं मिले हैं।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

हम पुष्टि करते हैं कि इस प्रकाशन से जुड़े हितों का कोई ज्ञात टकराव नहीं है और इस काम के लिए कोई महत्वपूर्ण वित्तीय सहायता नहीं है जो इसके परिणाम को प्रभावित कर सकती थी।

Acknowledgments

हम सभी प्रतिभागियों और उनके परिवारों के साथ-साथ उन संस्थानों को धन्यवाद देते हैं जिन्होंने इस काम को संभव बनाया, विशेष रूप से, एसोसिओन डी जलिस्को, एसोसिओन डेपोर्टिवा, कल्चरल वाई रिक्रिएटिवा डी साइलेंट्स डी जलिस्को, एडुकासियोन इंक्लुयेंट, एसी, और प्रीपैराटोरिया नंबर 7। हम इस परियोजना में उनके योगदान के लिए सैंड्रा मार्केज़ को भी धन्यवाद देते हैं। इस काम को ग्रांट एसईपी-कोनासिट-221809, ग्रांट एसईपी-प्रोडेप 511-6/2020-8586-यूडीजी-पीटीसी-1594 और न्यूरोसाइंस इंस्टीट्यूट (यूनिवर्सिड डी ग्वाडलाजारा, मैक्सिको) द्वारा वित्त पोषित किया गया था।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Audacity Audacity team audacityteam.org Free, open source, cross-platform audio editing software
Audiometer Resonance r17a
EEG analysis Software Neuronic , S.A.
EEG recording Software Neuronic , S.A.
Electro-Cap  Electro-cap International, Inc. E1-M Cap with 19 active electrodes, adjustable straps and chest harness. 
Electro-gel Electro-cap International, Inc.
External computer speakers
Freesound  Music technology group freesound.org Database of Creative Commons Licensed sounds
Hook and loop fastner Velcro
IBM SPSS (Statistical Package for th Social Sciences) IBM
Individual electrodes  Cadwell Gold Cup, 60 in
MEDICID-5 Neuronic, S.A. EEG recording equipment (includes amplifier and computer).
Nuprep Weaver and company ECG & EEG abrasive skin prepping gel
Portable computer with touch screen Dell
SEVITAC-D Centro Camac, Argentina. Patented by Luis Campos (2002). http://sevitac-d.com.ar/ Portable stimulator system is worn on the index-finger tip and it consists of a tiny flexible plastic membrane with a 78.5 mm2 surface area that vibrates in response to sound pressure waves via analog transmission. It has a sound frequency range from 10 Hz to 10 kHz. 
Stimulus presentation Software Mindtracer Neuronics, S.A.
Stimulation computer monitor and keyboard
Tablet computer Lenovo
Ten20 Conductive Neurodiagnostic Electrode paste weaver and company

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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. The transmission of fundamental frequency variations via a single channel vibrotactile aid. Speech Transmission Laboratories Quarterly Progress Report. 24 (2-3), 61-84 (1983).
  3. Bernstein, L. E., Tucker, P. E., Auer, E. T. Potential perceptual bases for successful use of a vibrotactile speech perception aid. Scandinavian Journal of Psychology. 39 (3), 181-186 (1998).
  4. Bach-y-Rita, P., Kercel, S. W. Sensory substitution and the human-machine interface. Trends in Cognitive Sciences. 7 (12), 541-546 (2003).
  5. Bach-y-Rita, P. Tactile sensory substitution studies. Annals of New York Academy of Sciences. 1013 (1), 83-91 (2004).
  6. Kaczmarek, K. A., Webster, J. G., Bach-y-Rita, P., Tompkins, W. J. Electrotactile and vibrotactile displays for sensory substitution systems. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 38 (1), 1-16 (1991).
  7. Russo, F. A., Ammirante, P., Fels, D. I. Vibrotactile discrimination of musical timbre. Journal of Experimental Psychology Human Perception Performance. 38 (4), 822-826 (2012).
  8. Ammirante, P., Russo, F. A., Good, A., Fels, D. I. Feeling voices. PloS One. 8 (1), 369-377 (2013).
  9. González-Garrido, A. A., et al. Vibrotactile discrimination training affects brain connectivity in profoundly deaf individuals. Frontiers in Human Neuroscience. 11, 28 (2017).
  10. Ruiz-Stovel, V. D., Gonzalez-Garrido, A. A., Gómez-Velázquez, F. R., Alvarado-Rodríguez, F. J., Gallardo-Moreno, G. B. Quantitative EEG measures in profoundly deaf and normal hearing individuals while performing a vibrotactile temporal discrimination task. International Journal of Psychophysiology. 166, 71-82 (2021).
  11. Polich, J. Updating P300: an integrative theory of P3a and P3b. Clinical Neurophysiology. 118 (10), 2128-2148 (2007).
  12. Luck, S. J., Woodman, G. F., Vogel, E. K. Event-related potential studies of attention. Trends in Cognitive Sciences. 4 (11), 432-440 (2000).
  13. Kelly, S. P., O'Connell, R. G. The neural processes underlying perceptual decision making in humans: recent progress and future directions. Journal of Physiology-Paris. 109 (1-3), 27-37 (2015).
  14. Barry, R. J., et al. Components in the P300: Don't forget the Novelty P3. Psychophysiology. 57 (7), 13371 (2020).
  15. Polich, J. P300 clinical utility and control of variability. Journal of Clinical Neurophysiology. 15 (1), 14-33 (1998).
  16. Polich, J., Criado, J. R. Neuropsychology and neuropharmacology of P3a and P3b. International Journal of Psychophysiology. 60 (2), 172-185 (2006).
  17. Polich, J., Kok, A. Cognitive and biological determinants of P300: an integrative review. Biological Psychology. 41 (2), 103-146 (1995).
  18. Nieuwenhuis, S., Aston-Jones, G., Cohen, J. D. Decision making, the P3, and the locus coeruleus--norepinephrine system. Psychological Bulletin. 131 (4), 510 (2005).
  19. Luck, S. J. An Introduction to the Event-Related Potential Technique. , MIT Press. (2014).
  20. Kappenman, E. S., Luck, S. J. Best practices for event-related potential research in clinical populations. Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging. 1 (2), 110-115 (2016).
  21. Rac-Lubashevsky, R., Kessler, Y. Revisiting the relationship between the P3b and working memory updating. Biological Psychology. 148, 107769 (2019).
  22. Twomey, D. M., Murphy, P. R., Kelly, S. P., O'Connell, R. G. The classic P300 encodes a build-to-threshold decision variable. European Journal of Neuroscience. 42 (1), 1636-1643 (2015).
  23. Boudewyn, M. A., Luck, S. J., Farrens, J. L., Kappenman, E. S. How many trials does it take to get a significant ERP effect? It depends. Psychophysiology. 55 (6), 13049 (2018).
  24. Cohen, J., Polich, J. On the number of trials needed for P300. International Journal ofPsychophysiology. 25 (3), 249-255 (1997).
  25. Duncan, C. C., et al. Event-related potentials in clinical research: guidelines for eliciting, recording, and quantifying mismatch negativity, P300, and N400. Clinical Neurophysiology. 120 (11), 1883-1908 (2009).
  26. Thigpen, N. N., Kappenman, E. S., Keil, A. Assessing the internal consistency of the event-related potential: An example analysis. Psychophysiology. 54 (1), 123-138 (2017).
  27. Huffmeijer, R., Bakermans-Kranenburg, M. J., Alink, L. R., Van IJzendoorn, M. H. Reliability of event-related potentials: the influence of number of trials and electrodes. Physiology & Behavior. 130, 13-22 (2014).
  28. Rietdijk, W. J., Franken, I. H., Thurik, A. R. Internal consistency of event-related potentials associated with cognitive control: N2/P3 and ERN/Pe. PloS One. 9 (7), 102672 (2014).
  29. Alsuradi, H., Park, W., Eid, M. EEG-based neurohaptics research: A literature review. IEEE Access. 8, 49313-49328 (2020).

Tags

तंत्रिका विज्ञान अंक 187
घटना से संबंधित संभावित तकनीक का उपयोग करके गहन बहरापन वाले प्रतिभागियों में ऑडियो-स्पर्श संवेदी प्रतिस्थापन प्रशिक्षण का आकलन
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ruiz-Stovel, V. D.,… More

Ruiz-Stovel, V. D., González-Garrido, A. A., Gómez-Velázquez, F. R., Gallardo-Moreno, G. B., Villuendas-González, E. R., Soto-Nava, C. A. Assessment of Audio-Tactile Sensory Substitution Training in Participants with Profound Deafness Using the Event-Related Potential Technique. J. Vis. Exp. (187), e64266, doi:10.3791/64266 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter