Вызванные потенциалы среднего мозга и коры человека, зарегистрированные в ответ на переход с согласного на гласный звук

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Речь – это непрерывный поток звуков. Для восприятия речи необходимо во время ее звучания выделять дискретные единицы, имеющие различную частоту, громкость и длительность. Целью данного исследования было выявить ответы коры и среднего мозга человека на переход от согласного к гласному звуку в слоге. В исследовании проводили анализ и сопоставление вызванных потенциалов (ВП), записанных при помощи глубинных электродов у 2 пациентов во время интраоперационного мониторинга (ИОМ), с ВП, записанными у 29 здоровых добровольцев с поверхности кожи головы. На ВП, зарегистрированных в ответ на слоги и гласные звуки, выявлялись группы пиков, следующие за началом звучания стимула и за переходом с согласного на гласный звук. На ВП пациентов выделялись сходные друг с другом группы коротколатентных пиков – S (от английского start – “начало”) и C (от английского change – “смена”), следующие за началом звучания стимула и за переходом с согласного на гласный звук соответственно. Их латентности не имели между собой достоверных различий (p > 0.05). Аналогично на ВП здоровых испытуемых выделялись сходные друг с другом комплексы длиннолатентных пиков N1S-P2S и N1C-P2C. Их латентности также не имели между собой достоверных различий (p > 0.05). Во время звучания стимула кора выполняет высокоуровневую (когнитивную) обработку звука, в то же время средний мозг выполняет низкоуровневую (первичную) обработку, в первую очередь обеспечивая быструю передачу информации в кору. При патологиях слуховых структур таламуса и коры способность реагировать на изменение характеристик звука во время его звучания, в том числе в речи, с большой долей вероятности будет нарушена или утрачена.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. О. Канцерова

ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: anna.kantserova@gmail.com
Россия, Москва

Л. Б. Окнина

ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

Email: anna.kantserova@gmail.com
Россия, Москва

Д. И. Пицхелаури

ФГАУ “Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко” МЗ РФ

Email: anna.kantserova@gmail.com
Россия, Москва

В. В. Подлепич

ФГАУ “Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко” МЗ РФ

Email: anna.kantserova@gmail.com
Россия, Москва

Я. О. Вологдина

ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН; ФГАУ “Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко” МЗ РФ

Email: anna.kantserova@gmail.com
Россия, Москва; Москва

И. А. Зибер

ФГАОУ ВО “Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”

Email: anna.kantserova@gmail.com
Россия, Москва

Е. В. Стрельникова

ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

Email: anna.kantserova@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Boruta L., Peperkamp S., Crabbé B., Dupoux E. Testing the robustness of online word segmentation: Effects of linguistic diversity and phonetic variation / Proceedings of the 2nd workshop on cognitive modeling and computational linguistics. Portland. Oregon. USA, 2011. P. 1.
  2. Kuhl P.K. Early language acquisition: Cracking the speech code // Nat. Rev. Neurosci. 2004. V. 5. № 11. P. 831.
  3. Shea C., Curtin S. Discovering the relationship between context and allophones in a second language: Evidence for distribution-based learning // Stud. Second Lang. Acquis. 2010. V. 32. № 4. P. 581.
  4. Ashby M., Maidment J. Introducing phonetic science. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. 230 p.
  5. Кодзасов С.В., Кривнова О.Ф. Общая фонетика. М.: РГГУ, 2001. 592 с.
  6. Oxenham A.J. How we hear: The perception and neural coding of sound // Annu. Rev. Psychol. 2018. V. 69. № 1. P. 27.
  7. Lau B.K., Mehta A.H., Oxenham A.J. Superoptimal perceptual integration suggests a place-based representation of pitch at high frequencies // J. Neurosci. 2017. V. 37. № 37. P. 9013.
  8. Kandel E.R., Koester J.D., Mack S.H., Siegelbaum S.A. Principles of neural science. 6th ed. New York: McGraw-Hill Professional, 2021. 1696 p.
  9. Dorfman L.J. Sensory evoked potentials: clinical applications in medicine // Annu. Rev. Med. 1983. V. 34. P. 473.
  10. Picton T.W., Hillyard S.A., Krausz H.I., Galambos R. Human auditory evoked potentials. I: Evaluation of components // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 1974. V. 36. № 2. P. 179.
  11. Канцерова A.O., Окнина Л.Б. Пицхелаури Д.И. и др. Вызванные потенциалы среднего мозга, ассоциированные с началом и окончанием звучания простого тона // Физиология человека. 2022. Т. 48. № 3. С. 5.
  12. Nakagawa K., Otsuru N., Inui K., Kakigi R. Change-related auditory P50: A MEG study // NeuroImage. 2014. V. 86. P. 131.
  13. Hillyard S.A., Picton T.W. ON and OFF components in the auditory evoked potential // Percept. Psychophys. 1978. V. 24. № 5. P. 391.
  14. Kim J.R. Acoustic change complex: Clinical implications // J. Audiol. Otol. 2015. V. 19. № 3. P. 120.
  15. Ostroff J.M., Martin B.A., Boothroyd A. Cortical evoked response to acoustic change within a syllable // Ear. Hear. 1998. V. 19. № 4. P. 290.
  16. Kaukoranta E., Hari R., Lounasmaa O.V. Responses of the human auditory cortex to vowel onset after fricative consonants // Exp. Brain Res. 1987. V. 69. № 1. P. 19.
  17. Eggermont J. Auditory brainstem response // Handb. Clin. Neurol. 2019. V. 160. P. 451.
  18. Krizman J., Kraus N. Analyzing the FFR: A tutorial for decoding the richness of auditory function // Hear. Res. 2019. V. 382. P. 107779.
  19. Johnson K.L., Nicol T., Zecker S.G. et al. Brainstem encoding of voiced consonant--vowel stop syllables // Clin. Neurophysiol. 2008. V. 119. № 11. P. 2623.
  20. Nourski K.V., Steinschneider M., Rhone A.E. et al. Sound identification in human auditory cortex: Differential contribution of local field potentials and high gamma power as revealed by direct intracranial recordings // Brain Lang. 2015. V. 148. P. 37.
  21. Moses D.A., Mesgarani N., Leonard M.K., Chang E.F. Neural speech recognition: Continuous phoneme decoding using spatiotemporal representations of human cortical activity // J. Neural. Eng. 2016. V. 13. № 5. P. 056004.
  22. Parsons C.E., Young K.S., Joensson M. et al. Ready for action: A role for the human midbrain in responding to infant vocalizations // Soc. Cogn. Affect. Neurosci. 2014. V. 9. № 7. P. 977.
  23. Sala F., Lanteri P., Bricolo A. Motor evoked potential monitoring for spinal cord and brain stem surgery // Adv. Tech. Stand. Neurosurg. 2004. V. 29. P. 133.
  24. Канцерова А.О., Окнина Л.Б., Пицхелаури Д.И. и др. Вызванные потенциалы среднего мозга человека, появляющиеся после окончания звучания простого тона // Журн. высш. нервн. деят. им. И.П. Павлова. 2022. T. 72. № 5. С. 707.
  25. Van Hooff J.C., De Beer N.A.M., Brunia C.H.M. et al. Event-related potential measures of information processing during general anesthesia // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 1997. V. 103. № 2. P. 268.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Усредненные по всем испытуемым (grand mean) скальповые вызванные потенциалы (скВП) от отведения Fz и осциллограммы звуковых стимулов, в ответ на которые регистрировались данные скВП. А – grand mean скВП в ответ на слог “ба”. Б – grand mean скВП в ответ на гласный звук “о”. В – осциллограмма слога “ба”. Стрелкой обозначена граница согласного и гласного звуков. Г – осциллограмма гласного звука “о”. Д – grand mean псевдо-скВП.

Скачать (10KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Индивидуальные (для пациента 1) глубинные вызванные потенциалы (глВП) и осциллограммы звуковых стимулов, в ответ на которые регистрировались данные глВП. А – глВП в ответ на слог “да”. Б – глВП в ответ на гласный звук “о”. В – осциллограмма слога “да”. Стрелкой обозначена граница согласного и гласного звуков. Г – осциллограмма гласного звука “о”. Д – псевдо-глВП.

Скачать (10KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».