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