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利用细结构与包络中双耳时间差线索的行为与神经响应评估速率极限

神经元与认知 2023-05-08 v1 医学物理

摘要

本研究旨在确定脉冲率对利用双耳时间差(interaural-time-difference, ITD)线索敏感性的影响,并借助人工耳蜗(cochlear implant, CI)模拟与脑电图(electroencephalogram, EEG)测量,探究双侧 CI 听者 ITD 感知中速率依赖性退化的机制。为消除 CI 刺激伪迹影响并为正在进行的双侧 CI 研究制定方案,我们使用正弦调幅(sinusoidal-amplitude-modulated, SAM)纯音和滤波短声,在细结构 ITD 或包络 ITD 发生变化的情况下,从正常听力(normal hearing, NH)听者处获取行为与 EEG 响应的上限频率。记录了多种 EEG 响应,包括由刺激起始、偏移和变化诱发的皮层下听觉稳态响应(auditory steady-state responses, ASSRs)与皮层听觉诱发电位(cortical auditory evoked potentials, CAEPs)。结果表明,由包络 ITD 变化诱发的声学变化复合体(acoustic change complex, ACC)响应显著小于由细结构 ITD 变化诱发的响应,或缺失。细结构 ITD 变化诱发的 ACC 形态类似于起始与偏移 CAEPs,虽小于起始 CAEPs,且 ACC 响应峰值潜伏期最长,偏移 CAEPs 最短。研究发现高频刺激能清晰诱发皮层下 ASSRs,但小于较低载波频率 SAM 纯音所诱发者。40-Hz ASSRs 随载波频率升高而降低。滤波短声诱发的 ASSRs 大于高频 SAM 纯音,两种刺激类型均呈 40-Hz-ASSR>160-Hz-ASSR>80-Hz-ASSR>320-Hz-ASSR 的顺序。小波分析揭示,在低载波频率 SAM 纯音的时频域中,可检测的瞬态 CAEPs 与 40-Hz-ASSRs 之间存在清晰交互。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.03297,
  title  = {Assessing Rate limits Using Behavioral and Neural Responses of Interaural-Time-Difference Cues in Fine-Structure and Envelope},
  author = {Hongmei Hu and Stephan Ewert and Birger Kollmeier and Deborah Vickers},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.03297},
  year   = {2023}
}