認知と知覚の個人差は、聴力検査で正常な聴取者における騒音下での音声の神経処理を予測する

認知と知覚の個人差は、聴力検査で正常な聴取者における騒音下での音声の神経処理を予測する

Sana Shehabi, Daniel C. Comstock, Kelsey Mankel, Brett M. Bormann, Soukhin Das, Hilary Brodie, Doron Sagiv, Lee M. Miller
doi: https://doi.org/10.1101/2024.08.28.609798

要約

通常の聴力を持つ個人は、騒音環境での音声理解能力に大きな個人差を示します。これまでの研究では、この違いが認知能力や聴覚知覚の個人差によるものだと示唆されています。本研究では、認知的および知覚的な違いが音声理解に与える影響を調査するため、25人の成人参加者がさまざまな認知および心理音響タスク(Flanker、Stroop、Trail Making、Reading Span、および時間細構造(TFS)テスト)を実施しました。また、連続したマルチトーカー空間注意タスクを実施中に、脳波(EEG)を使用して神経活動を記録しました。連続音声聴取中の神経音声エンコーディングの指標として、N1反応を抽出し、工学的に生成された「chirped-speech(Cheech)」刺激を使用しました。注目された音声と無視された音声のN1コンポーネント形態を比較し、短編小説の同時再生中の注意の向上と関連する神経相関を評価しました。認知および心理音響タスクのパフォーマンスは、複数回帰を使用して、注目された音声と無視された音声のN1コンポーネント振幅差を予測するために使用されました。結果は、抑制制御と作業記憶能力が、目標音声と妨害音声のN1振幅の違いを予測できることを示しています。興味深いことに、認知および心理音響の予測因子は、注意タスクにおける行動的な音声対雑音聴取パフォーマンスとは相関しませんでした。これは、神経測定が行動測定だけでは得られない認知および聴覚処理のより感度の高い指標である可能性があることを示唆しています。


意義声明

これらの発見は、認知が音声知覚の神経メカニズムにどのように影響するかについての理解を深めます。特に、我々の結果は、複数の話者が存在する困難な聴取環境における音声の神経エンコーディングと認知能力の複雑な相互作用を強調しています。これらの追加の認知測定を組み込むことで、通常の聴力を持つ個人においても、その人の音声知覚能力をより包括的に理解することができます。このアプローチは、聴力問題の早期発見とより個別化された介入につながり、最終的には聴覚障害を持つ人々のコミュニケーションの成果を向上させる可能性があります。


競合利益声明

Miller氏は、現在カリフォルニア大学の理事によって所有され、現時点でライセンスされていないchirped-speech(Cheech)に関連する知的財産の発明者です。


著作権

このプレプリントの著作権は著者/資金提供者にあり、著者/資金提供者はbioRxivに対してこのプレプリントを永続的に表示するライセンスを付与しています。これは、CC-BY-NC-ND 4.0国際ライセンスの下で利用可能です。


金銭的支援

bioRxivおよびmedRxivは、以下の機関からの寛大な財政支援に感謝しています: Chan Zuckerberg Initiative、Cold Spring Harbor Laboratory、Sergey Brin Family Foundation、California Institute of Technology、Centre National de la Recherche Scientifique、Fred Hutchinson Cancer Center、Imperial College London、Massachusetts Institute of Technology、Stanford University、University of Washington、およびVrije Universiteit Amsterdam。


リンク先はbioRxivというサイトの記事になります。(原文:英語)
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