イベント関連電位技術を用いた重度難聴参加者における音声触覚代替訓練の評価

初期の重度の難聴は、口頭言語の習得と、通常の聴覚を持つ人々の日常生活をナビゲートする上で不可欠な役割を果たす環境音の知覚に強く影響する感覚障害です。保存された機能的な聴覚感覚経路により、誰かが視界外に近づいているときに足音を聞いたり、対向車、救急車のサイレン、セキュリティアラームに反応したり、誰かが私たちの注意を必要とするときに自分の名前に反応したりできます。したがって、聴覚は、スピーチ、コミュニケーション、認知発達、および周囲の潜在的な脅威の認識を含む、環境とのタイムリーな相互作用にとって重要な感覚です。何十年もの間、重度の聴覚障害のある個人の言語発達を補完および促進する可能性のある代替の音知覚方法としての音声触覚代替の実行可能性は、限られた結果で調査されてきました^1,2,3。感覚代替は、通常使用されるものとは異なる人間の感覚チャネルを通じてユーザーに環境情報を提供することを目的としています。異なる感覚系にわたって可能であることが実証されている^4、5。具体的には、皮膚機械受容器が聴覚情報を構成する音波の物理的エネルギーを、体性感覚経路および高次体性感覚皮質領域と知覚および統合できるニューロン興奮パターンに変換できるときに、音声触覚代替が達成されます⁶。

いくつかの研究は、重度の聴覚障害者が振動触覚7のみによって音楽音色を区別し^、 複雑な振動触覚刺激のスペクトル手がかりを使用して同性話者を識別できることを示しました⁸。より最近の調査結果によると、聴覚障害者は、異なる純音周波数⁹ と異なる時間持続時間¹⁰の純音を区別する能力を大幅に改善したため、簡潔で適切に構成された音声触覚トレーニングプログラムの恩恵を受けました。これらの実験では、事象関連電位(ERP)、グラフ接続方法、および定量的脳波(EEG)測定を使用して、機能的な脳のメカニズムを描写および分析しました。しかし、複雑な環境音の識別に関連する神経活動は、この論文まで検討されていませんでした。

ERPは、注意の配分、作業記憶、および応答の選択を含む行動タスクを実行しながら、ミリ秒オーダーの信じられないほどの時間分解能で、タイムロックされたプロセスの研究に役立つことが証明され^{ています11}。Luck、Woodman、およびVogel¹²で説明されているように、ERPは本質的に多次元の処理尺度であるため、認知のサブコンポーネントを個別に測定するのに適しています。ERP実験では、刺激の提示によって誘発される連続ERP波形を使用して、刺激と行動応答の間に介在する神経活動を直接観察することができます。費用対効果や非侵襲的な性質など、この技術の他の利点により、臨床集団における認知プロセスの正確な時間経過を研究するのに最適です。さらに、患者の電気的脳活動を複数回記録して、トレーニングプログラムまたは介入後の電気的活動の変化を研究する反復測定設計に適用されるERPツールは、時間の経過に伴う神経変化へのさらなる洞察を提供します。

最も広く研究されている認知電位^{13であるP3}成分は、現在、あらゆる種類の刺激、最も明らかに低い確率、または高強度または有意な刺激、または何らかの行動的または認知的応答を必要とする刺激に反応することが認識されている¹⁴。このコンポーネントは、臨床モデル^15,16における一般的な認知効率を評価するのにも非常に有用であることが証明されています。P3波形の変化を評価することの明らかな利点は、他の小さな成分と比較して振幅が大きいため、容易に観察できる神経応答であるということです。それは特徴的な中心頭頂地形分布を有し、適切な実験計画を用いて引き出すことも比較的容易である^17,18,19。

これに関連して、この研究の目的は、 重度の難聴患者における学習関連の電気生理学的変化 振動触覚音識別の短期間のトレーニング後。さらに、ERPツールは、タスクによって要求される認知リソースの一時的な関与の根底にある機能的な脳のダイナミクスを描くために適用されます。