Informations

Comment analyser les réponses auditives en régime permanent ?

Comment analyser les réponses auditives en régime permanent ?

Comment procède-t-on habituellement à l'analyse de la réponse auditive en régime permanent (ASSR) ? J'ai des données où la parole était modulée en amplitude sur une tonalité sinusoïdale de 40 Hz. Il y a 3,5 minutes de données ; dois-je simplement prendre la FFT ou faire une moyenne en premier? Quel est le processus habituel ? Les données ont déjà été prétraitées.


L'analyse ASSR est basée sur le fait que les réponses électrophysiologiques sont temporellement verrouillées avec le taux de répétition du stimulus.

Il n'y a pas une seule méthode d'analyse possible. D'une manière générale, l'analyse ASSR se produit dans le domaine spectral, et en particulier la fréquence du taux de répétition du stimulus est analysée, ainsi que ses harmoniques. Par exemple, si le taux de répétition du stimulus est de 100 Hz, l'ASSR se produira à 100 Hz, 200 Hz, 300 Hz etc (Fig. 1). La fréquence de base (dans ce cas, 100 Hz) aura la plus grande amplitude et les harmoniques diminueront en amplitude. Détecter la présence d'ASSR dans le domaine spectral, c'est s'appuyer sur des valeurs d'amplitude et/ou de phase (parfois combinées en un vecteur).


Fig. 1. Fréquence de base ASSR et harmoniques. Le taux de stimulation était de 90 Hz. source : L'examen de l'audition

Sources
- The Hearing Review, novembre 2007
- Livre d'audiologie (en néerlandais)


Réponse auditive à l'état d'équilibre dans le trouble bipolaire : relation avec l'état clinique, les performances cognitives, le statut médicamenteux et les troubles liés aux substances

Il n'y a aucun conflit d'intérêts pour aucun des auteurs de cet article. Aucun auteur n'a de gain financier possible à partir des résultats présentés ici.

Résumé

Rass O, Krishnan G, Brenner CA, Hetrick WP, Merrill CC, Shekhar A, O'Donnell BF. Réponse auditive à l'état d'équilibre dans le trouble bipolaire : relation avec l'état clinique, les performances cognitives, le statut médicamenteux et les troubles liés aux substances. Trouble bipolaire 2010 : 12 : 793–803. © 2010 Les auteurs. Compilation de revues © 2010 John Wiley & Sons A/S.

Objectifs: Des anomalies de la réponse auditive à l'état d'équilibre (ASSR) à des fréquences de gamme gamma ont été trouvées dans le trouble bipolaire, mais la relation entre ces troubles neurophysiologiques et les facteurs cliniques n'a pas été bien caractérisée. Nous avons donc évalué l'ASSR dans le trouble bipolaire et examiné sa sensibilité aux symptômes cliniques, à la fonction cognitive et au traitement pharmacologique.

Méthodes : Un total de 68 patients atteints de trouble bipolaire et 77 participants témoins ont été évalués. Les trains de clics présentés à 20, 30, 40 et 50 Hz ont évoqué des ASSR. La puissance d'essai moyenne (MTP) et le facteur de verrouillage de phase (PLF) ont mesuré l'amplitude de la réponse et la synchronisation de phase de l'ASSR à chaque fréquence de stimulation. L'état clinique, le traitement pharmacologique et les performances neuropsychologiques ont été évalués, et leurs relations respectives avec les mesures ASSR ont été évaluées.

Résultats: Les patients atteints de trouble bipolaire présentaient une MTP et une PLF réduites par rapport aux participants témoins. Les patients atteints de troubles bipolaires prenant des médicaments psychotropes présentaient une PLF réduite par rapport aux patients ayant cessé de prendre des médicaments. Les participants témoins ont obtenu de meilleurs résultats aux tests neuropsychologiques que les patients atteints de troubles bipolaires, cependant, les scores des tests n'étaient pas en corrélation avec les mesures ASSR.

Conclusion : Des déficits dans la génération et le maintien de l'ASSR sont présents dans le trouble bipolaire, impliquant des perturbations des voies auditives. L'ASSR peut être sensible au statut médicamenteux. D'autres caractéristiques cliniques, y compris l'état de l'humeur, les caractéristiques psychotiques, les performances cognitives, le tabagisme ou les antécédents de troubles liés à l'utilisation de substances, n'étaient pas liées au MTP ou au PLF.


2. Méthodes

2.1. Sujets

Dix-sept personnes avec DSM-IV SZ (Moyenne+/−SD : âge 41,5+/𢄨.3 ans, 6 femmes) et 16 personnes en bonne santé (H 39,5+/𢄩.0 ans, 7 femmes) ont participé. Les SZ ont été recrutés par le biais d'annonces communautaires et les services ambulatoires du Medical College of Georgia (Augusta, GA) et d'Advantage Behavioral Health Systems (Athènes, GA) des sujets sains ont été recrutés dans la communauté. Les SZ ont été diagnostiqués à l'aide de l'entretien clinique structuré pour le DSM-IV (First et al., 1995). Au moment du test, 14 SZ prenaient des antipsychotiques de deuxième génération (équivalent CPZ moyen = 355 mg/jour+/�), 3 prenaient des antipsychotiques de première génération (5� mg/jour d'halopéridol) et 2 n'étaient pas médicamentés. . De plus, 7 SZ prenaient des antidépresseurs (6 ISRS, 1 Buproprion), 2 prenaient des anticholinergiques (Benzatropine) et 1 prenait un anxiolytique (Buspirone). Tous les sujets étaient exempts de troubles liés à l'utilisation de substances au cours des 6 mois précédant le test. SZ étaient des patients chroniques (M durée = 18,2 ans, +/𢄧.88) avec un âge typique de début de la maladie (M = 22,4 ans, +/�.0). Tous les participants ont donné leur consentement éclairé et ont été payés pour leur temps. Cette étude a été approuvée par l'UGA IRB.

2.2. Stimuli

Les stimuli étaient des salves de bruit à large bande de 1500 ms (500 &# 020134000 Hz) modulées en amplitude (forme sinusoïdale, profondeur de 100 %) à l'une des 15 fréquences : de 16 à 44 Hz par pas de 2 Hz. Les stimuli ont été présentés de manière binaurale via des écouteurs à insert Etymotic (Etymotic Research, Elk Grove Village, IL) à 76 dB SPL. Les stimuli ont été présentés au hasard avec un ISI moyen de 3 s (plage de 2,7 20133,3 s) jusqu'à ce que 40 essais soient collectés pour chaque taux de modulation.

2.3. Enregistrement EEG

Les données EEG ont été enregistrées par référence au sommet à l'aide d'un capteur Geodesic Sensor Net à 256 capteurs et d'amplificateurs NetAmps 200 (Electrical Geodesics Inc. EGI, Eugene, OR). Les impédances des capteurs ont été maintenues en dessous de 50 kO, comme c'est la norme lors de l'utilisation d'amplificateurs à haute impédance d'entrée. Les données ont été échantillonnées à 500 Hz avec une bande passante de filtre analogique de 0,1&# x02013200 Hz.

2.4. Filtrage des données

Les capteurs du cou/du visage ont été exclus, laissant 207 capteurs pour analyse. Les données brutes ont été inspectées hors ligne à la recherche de capteurs défectueux, qui ont été interpolées (υ% pour tout participant) à l'aide d'une méthode d'interpolation par spline sphérique (BESA 5.0 MEGIS Software, Grafelfing, Allemagne). Les données ont été segmentées en époques d'essai uniques commençant 750 ms avant et se terminant 2 250 ms après le début du stimulus (750 ms après le décalage des stimuli). Les essais contenant des clignements, des saccades ou des artéfacts cardiaques ont été corrigés à l'aide d'un algorithme de filtrage spatial dans BESA (Ille et al., 2002). Les essais avec une activité 𾅐 mV ont été éliminés. Les données ont été transformées en une référence moyenne et filtrées en bande passante (phase zéro) de 1 à 100 Hz.

2.5. L'analyse des données

De 500 ms de début de pré-stimulus à 500 ms de décalage de post-stimulus (permettant un remplissage de 250 ms au début et à la fin des époques), des fenêtres de 500 ms centrées sur chaque échantillon de données EEG pour chaque essai ont été multipliées par une fenêtre de Hanning de 250 échantillons (500 millisecondes). La fenêtre a été décalée par pas d'un échantillon (2 ms) et une transformée de Fourier rapide (résolution FFT de 2 Hz) a été calculée à chaque pas (Brenner et al., 2009). Le verrouillage de phase induit par le stimulus et les changements de puissance ont ensuite été isolés dans les données EEG (présentées dans les figures supplémentaires 1 et 2) et analysés en 4 étapes.

2.5.1. La présence d'un aSSR a été testée pour des fréquences comprises entre 8 et 88 Hz (par pas de 2 Hz couvrant les sous- et deuxièmes harmoniques des fréquences de pilotage) pour chaque capteur, sujet et condition (16 à 44 Hz) au cours des 1000 dernières ms de stimulation (pour réduire l'influence des réponses d'apparition du stimulus) en utilisant les valeurs circ-T (Victor et Mast, 1991 Hamm et al., 2011 voir la section 𠇌ircular T-Test” des documents supplémentaires). Les résultats ont montré des aSSR aux fréquences motrices pour 14 stimuli (18 à 44 Hz) et aux harmoniques pour 6 stimuli (18 à 28 Hz). Les stimuli modulés à 16 Hz n'ont pas évoqué de SSR. Par conséquent, un total de 20 aSSR a été utilisé dans les analyses ultérieures.

2.5.2. Pour déterminer les topographies du cuir chevelu des aSSR en fonction de la fréquence, les FFT moyennes au sein de chaque fréquence aSSR (20 au total à partir de ci-dessus) ont été calculées pour les 1000 dernières ms de stimulation. La puissance spectrale évoquée a ensuite été calculée et normalisée entre les capteurs avant de faire la moyenne entre les sujets afin de capturer la magnitude spatiale relative et de minimiser l'influence des sujets individuels et des fréquences avec des réponses importantes. Une analyse en composantes principales (PCA Kaiser normalisation PROMAX rotation Dien, 2010) avec 207 observations (capteurs) et 20 variables (fréquences) a été calculée. Étant donné que les résultats de l'ACP étaient équivalents entre les groupes (même nombre de composants et modèles de pondérations et de structures des facteurs), une ACP globale, qui indiquait deux composants significatifs, a été utilisée pour les analyses ultérieures (Fig. 1A voir 𠇊nalyse des composants principaux pour la rétention des facteurs&# x0201d section des documents supplémentaires). Le premier composant incluait tous les aSSR à des fréquences de pilotage (18 & 0201344 Hz) avec un maximum de FCz. Le deuxième composant comprenait tous les aSSR à des fréquences harmoniques aux fréquences d'entraînement (36� Hz) avec des maxima F5 et F6.

Les résultats d'une analyse en composantes principales (ACP) de la puissance de la réponse auditive à l'état d'équilibre (aSSR) à travers la fréquence de stimulation et les capteurs EEG (A) révèlent des topographies distinctes pour les aSSR de fréquence de conduite (à gauche) et les aSSR harmoniques (à droite). Les résultats d'une PCA secondaire de la puissance aSSR à travers la fréquence de stimulus et les sujets (B) révèlent deux facteurs ou « bandes de fréquences » pour les aSSR de fréquence de pilotage (à gauche) et un facteur pour les aSSR harmoniques (à droite).

2.5.3. L'ACP a été utilisée pour évaluer si les aSSR démontraient une variance partagée en fonction de la fréquence. Les valeurs de puissance spectrale évoquées ont été moyennées au sein des sujets sur les 10 capteurs avec les scores de facteur les plus élevés des topographies basées sur l'ACP. Ces valeurs ont été standardisées à travers les fréquences au sein des sujets. Cela a donné une matrice avec 33 observations (sujets) et 14 ou 6 variables (pour les aSSR de conduite et de deuxième harmonique, respectivement). L'ACP a été calculée sur cette matrice. Les résultats indiquaient deux composants pour la fréquence de conduite (composants bêta et gamma séparés) et un composant pour la deuxième harmonique (Fig. 1B voir “Principal Components Analysis for Factor Retention” section of Supplementary Materials). Des analyses ultérieures ont été menées sur ces scores de composants plutôt que sur les fréquences de conduite individuelles.

2.5.4. La cohérence inter-essais (ITC) et la puissance d'essai unique (STP) ont été calculées pour les scores des composants. L'ITC quantifie la cohérence de la phase oscillatoire entre les essais (Jammalamadaka et SenGupta, 2001 Hamm et al., 2011). Les nombres complexes dérivés de la FFT à chaque point de temps et de fréquence pour chaque essai ont été divisés par leurs valeurs absolues, puis additionnés entre les essais et divisés par le nombre d'essais (voir la section 𠇊justement de la cohérence entre les essais” des documents supplémentaires). La valeur absolue de ce résultat (ITC) est bornée entre 0 et 1 (1 indiquant un alignement de phase parfait). Le STP quantifie l'amplitude de l'activité oscillatoire et a été analysé en tant que changement de puissance par rapport à la ligne de base en décibels (Delorme et Makeig, 2004, voir la section « Comparaison de la puissance de base » des matériaux supplémentaires).

L'analyse des AER basse fréquence a été réalisée en créant des fenêtres d'essai uniques de 500 ms avant à 500 ms après le début des stimuli en utilisant la même procédure que pour les aSSR. Par la suite, les valeurs ITC et STP ont été calculées pour 2� Hz afin de quantifier la composition fréquentielle de l'AER à travers les fréquences de conduite.

2.6. analyses statistiques

Pour la fréquence d'entraînement aSSR (18� Hz), les valeurs ITC et STP ont été analysées en deux étapes : (i) une appartenance à un groupe (SZ, H) par taux de stimulation (facteurs bêta, gamma) par temps (premier, deuxième et troisième 500 ms pendant la stimulation à l'état d'équilibre) ANOVA à modèle mixte pour évaluer les réponses neuronales à la conduite auditive, et (ii) une ANOVA à modèle mixte d'appartenance au groupe par taux de stimulation pour évaluer l'activité neuronale à la fréquence de conduite restant dans les 500 ms qui suivent décalage du stimulus pour déterminer s'il y avait des différences dans la façon dont les groupes ont récupéré de la stimulation à l'état d'équilibre. Les valeurs ITC et STP de la deuxième harmonique aSSR (36� Hz) ont été analysées en utilisant les deux mêmes étapes mais sans le facteur de taux de stimulation. Les ARE basse fréquence se sont produites dans la gamme 2𠄸 Hz au cours des 400 premières ms suivant le début du stimulus (Fig. 2). Les valeurs ITC et STP dans cette plage (en utilisant les 10 capteurs qui ont le mieux capturé ces réponses) ont été analysées avec une ANOVA à modèle mixte d'appartenance au groupe (SZ, H) par taux de stimulation (bêta, gamma). La correction de Greenhouse&# x02013Geisser a été utilisée lorsque la sphéricité a été violée (Mauchly, 1940).

Les tracés de la puissance d'essai unique (A) indiquent que H a une puissance oscillatoire induite par le stimulus significativement plus élevée dans les fréquences thêta/alpha faible (2𠄸 Hz) dans la période de 50� ms après le stimulus. Cette différence ne variait pas avec la fréquence du stimulus. Les tracés de cohérence de phase inter-essai (B ITC) indiquent que bien que H ait, en moyenne, un peu plus d'ITC dans les fréquences thêta/faible alpha (2𠄸 Hz) dans la période de 50� ms après le stimulus que SZ, cette différence n'était pas significative et ne varie pas significativement avec la fréquence du stimulus.


Les déficits de réponse auditive à l'état d'équilibre sont associés à la sévérité des symptômes et à un mauvais fonctionnement chez les patients atteints de troubles psychotiques

Objectifs: L'oscillation gamma est importante pour la coordination cortico-corticale et l'intégration de l'information dans les réseaux de neurones. La réponse auditive à l'état d'équilibre (ASSR) à 40 Hz, qui reflète la synchronie neuronale dans la bande gamma (30-100 Hz), est anormale chez les patients atteints de schizophrénie (SZ). La présente étude a utilisé l'ASSR à plusieurs fréquences pour examiner (1) le dysfonctionnement gamma chez les patients atteints de SZ, de trouble schizo-affectif (SA) et de trouble bipolaire (BD) par rapport aux témoins, (2) la relation entre les mesures ASSR et la sévérité des symptômes cliniques, et (3) la relation entre les mesures ASSR et le fonctionnement réel de la communauté.

Méthodes : L'EEG a été enregistré à partir de 75 patients témoins, 52 SZ, 55 SA et 89 patients BD pendant des trains de clic binauraux à 20-30-40 Hz. L'ANCOVA a été utilisée pour comparer les mesures ASSR entre les groupes en contrôlant l'âge, le sexe et l'éducation. Les associations entre les mesures ASSR, la gravité des symptômes et le fonctionnement de la communauté ont été examinées à l'aide de la régression linéaire et des corrélations partielles de Pearson.

Résultats: Des déficits ASSR à la fréquence gamma ont été observés dans tous les groupes de patients. Les patients SA présentaient un déficit spécifique supplémentaire dans l'ASSR 20 Hz. La sévérité des symptômes maniaques, dépressifs et anxieux médiaient les déficits ASSR. La sévérité des symptômes hallucinatoires et le fonctionnement de la communauté, en particulier une vie indépendante/une activité significative, étaient significativement et indépendamment associés à l'ASSR 40 Hz.

Conclusion : Les patients SZ, SA et BD sont susceptibles de partager les mêmes anomalies dans les processus neuronaux qui génèrent des oscillations gamma. Les ASSR 40 Hz sont associés au fonctionnement communautaire chez les patients et peuvent servir de biomarqueur pour prédire les résultats fonctionnels.

Mots clés: Psychose affective Fonctionnement communautaire Oscillation corticale Schizophrénie Sévérité des symptômes.

Copyright © 2018 Elsevier B.V. Tous droits réservés.

Déclaration de conflit d'intérêts

Les auteurs n'ont signalé aucun conflit d'intérêts financier biomédical. Le Dr Dost Öngür a reçu un soutien à la recherche de Roche Genentech en 2014.

Les auteurs n'ont signalé aucun intérêt financier biomédical ni aucun conflit d'intérêts potentiel. Le Dr Dost Öngür a reçu un soutien à la recherche de Roche Genentech en 2014.


L'identification des sources cérébrales prédominantes de réponse auditive à l'état d'équilibre en électroencéphalographie à l'aide de la séparation des sources par débruitage

Research Group Experimental ORL, Department of Neurosciences, KU Leuven-University of Leuven, Herestraat 49, box 721, 3000, Leuven (Belgique).

Groupe de Recherche Expérimental ORL, Département de Neurosciences, KU Leuven-Université de Louvain, Louvain, Belgique

Unité de recherche sur la parentalité et l'éducation spécialisée, Faculté de psychologie et des sciences de l'éducation, KU Leuven-Université de Louvain, Louvain, Belgique

Groupe de Recherche Expérimental ORL, Département de Neurosciences, KU Leuven-Université de Louvain, Louvain, Belgique

Groupe de Recherche Expérimental ORL, Département de Neurosciences, KU Leuven-Université de Louvain, Louvain, Belgique

Research Group Experimental ORL, Department of Neurosciences, KU Leuven-University of Leuven, Herestraat 49, box 721, 3000, Leuven (Belgique).

Groupe de Recherche Expérimental ORL, Département de Neurosciences, KU Leuven-Université de Louvain, Louvain, Belgique

Unité de recherche sur la parentalité et l'éducation spécialisée, Faculté de psychologie et des sciences de l'éducation, KU Leuven-Université de Louvain, Louvain, Belgique

Groupe de Recherche Expérimental ORL, Département de Neurosciences, KU Leuven-Université de Louvain, Louvain, Belgique

H2020 Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)-ITN-2014-ETN Programme. « Avancer la recherche sur le cerveau dans les troubles neurocognitifs du développement des enfants » (ChildBrain, 641652). Certaines des ressources et services utilisés dans ce travail ont été fournis par le VSC (Flemish Supercomputer Centre), financé par la Fondation pour la recherche - Flandre (FWO) et le Gouvernement.

Edité par : Dr Edmund Lalor

Résumé

Différentes approches ont été utilisées pour extraire les réponses auditives à l'état d'équilibre (ASSR) des enregistrements d'électroencéphalographie (EEG), y compris les configurations d'électrodes liées à la région (niveau d'électrode) et le placement manuel de dipôles de courant équivalents (niveau de source). Les limitations inhérentes à ces approches sont l'hypothèse de l'origine anatomique et l'omission de l'activité générée par les sources secondaires. Les méthodes basées sur les données telles que l'analyse des composants indépendants (ICA) semblent éviter ces limitations mais seulement pour en faire face à de nouvelles telles que la présence d'ASSR avec des propriétés similaires dans différents composants et le protocole de sélection manuelle pour sélectionner et classer les composants les plus pertinents portant des ASSR . Nous proposons la nouvelle approche consistant à appliquer un filtre spatial à ces composants afin d'extraire les informations les plus pertinentes. Nous avons cherché à développer une méthode basée sur la reproductibilité entre les essais qui fonctionne de manière fiable dans des scénarios de faible rapport signal/bruit (SNR) en utilisant la séparation de source de débruitage (DSS). Le DSS combiné à l'ICA a réussi à réduire le nombre de composants et à extraire l'ASSR le plus pertinent à une stimulation de 4, 10 et 20 Hz dans des études de groupe et de niveau individuel de données EEG d'adolescents. La localisation anatomique du cerveau pour ces basses fréquences de stimulation a montré des résultats dans les zones corticales avec une dispersion relativement faible. Cependant, pour 40 et 80 Hz, les résultats concernant le nombre de composants et l'origine anatomique étaient moins clairs. À toutes les fréquences de stimulation, les mesures des résultats étaient cohérentes avec la littérature, et le rejet partiel de la variabilité inter-sujets a conduit à des résultats plus précis et à des SNR plus élevés. Ces résultats sont prometteurs pour de futures applications dans la comparaison de groupes impliquant des pathologies.


Méthodes

Sujets

Douze personnes souffrant d'acouphènes chroniques (sept femmes âge moyen±SD : 27,9ଘ.6, durée moyenne des acouphènes en années±SD : 5,8±SD : 5,8±SD) et 10 témoins auditifs normaux (cinq femmes âge moyen 25,7±SD x000b12.7) ont participé à l'étude.Tous les participants étaient droitiers selon le Edinburgh Handedness Inventory (Oldfield, 1971). L'étude a été approuvée par le comité d'examen institutionnel de l'Université de Constance, les participants ont été pleinement informés de la procédure expérimentale et ont signé un formulaire de consentement écrit avant l'expérience. Après l'expérience, les sujets ont été payés pour leur participation (15 €). Tous les sujets ont été recrutés à l'Université de Constance.

Les cotes subjectives de l'intrusion des acouphènes ont été évaluées avant l'expérience avec un questionnaire largement utilisé et validé neurophysiologiquement [19], [20]. L'intrusion des acouphènes est une sous-échelle de ce questionnaire avec une fiabilité test-retest de 0,86. Des informations détaillées sur le patient sont présentées dans le tableau 2 .

Tableau 2

SujetÂgeSexeAcouphènes intrusifsÉtiologieDurée des acouphènesCôté acouphène
129MN / AInconnu1Bilatéral
238F5Perte auditive soudaine14Bilatéral
332F3Inconnu2Oreille droite
420M11Inconnu2Bilatéral
524M7Traumatisme sonore3Oreille droite
622F2Inconnu6Bilatéral
723M1Traumatisme sonore3Bilatéral
826M8Infection Borélia9Bilatéral
925F3Inconnu6Bilatéral
1050F7Traumatisme sonore12Oreille gauche
1123F2Traumatisme sonore4Bilatéral
1223F10Inconnu8Bilatéral

Conception expérimentale et appareillage

Pendant les stimulations auditives, les sujets ont regardé des images stables de contenu émotionnel neutre. Cela a été fait pour concentrer leur attention et les garder éveillés. Les images ont été affichées à partir d'environ une seconde avant le début de la tonalité jusqu'à environ une seconde après l'arrêt de la tonalité. Cela a été fait pour éviter l'enregistrement de potentiels évoqués visuels pendant la présentation du son. Le même ensemble d'images a été utilisé dans le groupe témoin et le groupe acouphène. Les images ont été prises à partir de l'International Affective Picture System (IAPS). Nous avons sélectionné des images de contenu émotionnel neutre (faible excitation, faible valence) pour éviter des réponses émotionnelles différentielles. Les deux groupes ont vu la même série d'images. L'intervalle inter-essai (ITI) variait entre deux et trois secondes. Pendant cette pause, les patients ont été encouragés à cligner des yeux, afin qu'ils puissent éviter de cligner des yeux pendant la stimulation. La procédure, y compris l'envoi de marqueurs au système d'acquisition de données, a été implémentée dans Psyscope [21] (http://psy.ck.sissa.it).

Les signaux en régime permanent ont été modulés avec une fréquence de modulation de 37,1 Hz et une profondeur de modulation de 100%. Dans le groupe des acouphènes, la fréquence porteuse a été adaptée aux propriétés de hauteur individuelles du son des acouphènes tandis que deux fréquences de contrôle ont été choisies 1,1 et 2,2 octaves en dessous. La différence de 1,1 et 2,2 octaves a été choisie pour éviter les harmoniques. Les fréquences porteuses pour le groupe témoin ont été simulées par sélection aléatoire à partir d'une gamme de fréquences similaire. Pour supprimer les clics à l'activation et au décalage des stimuli, une rampe d'activation et de décalage de 15 ms a été appliquée aux tonalités. Les stimuli ont été présentés avec une fréquence d'échantillonnage de 44'100 Hz. Chaque stimulus a duré 10 secondes et a été présenté au hasard de manière monophonique, 30 fois par oreille. L'intensité de chaque tonalité a été adaptée individuellement à une tonalité AM de 1000 Hz pour assurer une perception d'intensité égale dans toutes les conditions.

Les stimuli auditifs ont été générés à l'extérieur de la pièce à blindage magnétique et conduits jusqu'à l'oreille du patient via un système de diffusion sonore à tube flexible avec des propriétés de filtre approximativement linéaires. Les stimuli visuels ont également été générés à l'extérieur de la pièce blindée magnétiquement avec un vidéoprojecteur (DLA-G11E, JVC, Friedberg, Allemagne) et ont été projetés sur un champ de projection blanc au plafond de la pièce à l'aide d'un système de miroir.

Mesures audiométriques et définition de la fréquence des acouphènes

L'échantillon d'acouphène a subi une série de tests audiométriques pour évaluer les problèmes d'audition et le spectre de fréquences du son de l'acouphène. Ces mesures ont été utilisées pour définir le ton “tinnitus” qui a été utilisé pour l'expérience. Toutes les mesures ont été effectuées dans une chambre à bruit réduit avant l'expérience. Mesures audiométriques effectuées avec un audiomètre clinique (AC40 Clinical Audiometer, Audiometrics, Shreveport, LA) pour déterminer l'ampleur de la perte auditive dans les fréquences suivantes : 250, 500, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, et 8000Hz. Pour le diagnostic des régions mortes de la cochlée, nous avons réalisé le test Threshold Equalizing Noise (TEN) développé par Moore et al. 2000 [22]. L'idée du test TEN est de mesurer les dommages des cellules ciliées internes qui ne peuvent pas être diagnostiqués par une audiométrie clinique normale. Dans des conditions normales, une perte auditive limitée à une petite partie peut être compensée par une écoute hors fréquence. C'est-à-dire que les cellules ciliées d'une région non endommagée voisine de la cochlée sont activées par le son. Le test TEN rend compte de cet effet en présentant un seuil d'égalisation du bruit pendant l'audiométrie. Les mêmes fréquences que dans l'audiométrie clinique ont été testées. Deux conditions doivent être remplies pour parler d'une région morte : Le seuil d'audition du sujet à une certaine fréquence doit être au moins 10 dB supérieur au niveau de bruit et le seuil doit être supérieur de plus de 10 dB au seuil d'audition normal.

Pour évaluer le spectre des acouphènes individuels, nous avons utilisé une approche publiée par Norena et ses collègues [23]. Des tons purs de fréquences variables ont été présentés au sujet un à la fois. Encore une fois, les mêmes fréquences que pour l'audiométrie clinique ont été utilisées ici. Chaque essai comportait deux parties : Dans une première étape, il était demandé au sujet d'ajuster l'intensité de la tonalité de manière à ce qu'elle corresponde à l'intensité perçue de l'acouphène. Dans une deuxième étape, le patient a été invité à évaluer dans quelle mesure le ton appartenait à la perception des acouphènes sur une échelle comprise entre zéro et dix. Dans l'ensemble, chaque fréquence a été présentée quatre fois dans un ordre pseudo-aléatoire. Le premier tour, dans lequel les 10 fréquences ont été présentées une fois, a été considéré comme un tour d'entraînement et n'a pas été pris en compte dans l'analyse.

Normalement, ces cotes de spectre ne sont pas une fréquence unique, mais plutôt un spectre de fréquences. Cependant, la conception expérimentale que nous avons utilisée ici nécessitait une fréquence porteuse unique pour la condition de tonalité d'acouphène plutôt qu'un spectre d'acouphène individuel pour le rendre comparable aux autres sujets et conditions. De plus, les fréquences du spectre des acouphènes se chevauchent généralement avec les fréquences d'une perte auditive importante.

Cependant, dans le cas idéal, le spectre des acouphènes se caractérise par une forte augmentation pour les fréquences plus élevées qui atteint finalement un plateau. Comme trouvé précédemment dans notre laboratoire, la première fréquence de ce plateau est concordante avec le bord avant de la région de la perte auditive [24]. Ainsi, cette fréquence aurait une forte similitude avec la perception des acouphènes et se situerait principalement dans les niveaux d'audition normaux.

Acquisition et analyse de données

Les données ont été enregistrées avec un système de magnétomètre tête entière à 148 canaux (MAGNES 2500 WH, 4D Neuroimaging, San Diego, USA), installé dans une pièce à blindage magnétique (Vakuumschmelze Hanau, Allemagne). La correction des artefacts pour les battements cardiaques et les clignements des yeux a été effectuée à l'aide d'un processus semi-automatisé mis en œuvre dans BESA (MEGIS, Grlfing, Allemagne) avant l'analyse suivante. Dans cette approche, les topographies spatiales des activités EOG et ECG pertinentes sont estimées dans une première étape. Les vecteurs spatiaux résultants (estimés via PCA normalement une composante pour les clignements et 2 composantes pour l'ECG représentent 㺐% de la topographie) sont ajoutés au modèle cérébral (avant). Par ce moyen, l'influence des sources artéfactuelles peut être supprimée. Les signaux de chaque essai, enregistrés avec un taux d'échantillonnage de 678,17 Hz, ont été moyennés sur des périodes sans artefact et projetés sur un montage source de huit sources neuronales régionales à l'aide de BESA. La configuration de la source a été ajustée à la taille de la tête individuelle et se composait de sources temporelles, orbitofrontales et pariétales dans les deux hémisphères, une source centrée dans le cortex cingulaire postérieur et une dans le cortex cingulaire antérieur. Après filtrage passe-bande (35 à 39 Hz), chaque essai a été segmenté en fenêtres superposées de 107,8 ms et moyenné dans le domaine temporel pour améliorer le rapport signal-bruit.

Les 265 premières ms de chaque réponse en régime permanent de 10 secondes ont été rejetées pour éviter les interférences causées par les premières réponses transitoires du cerveau. La phase de la réponse à 37 Hz a été estimée avec une transformation de Fourier rapide pour chaque essai et source. La différence de phase a été calculée pour toutes les paires de sources possibles et la synchronisation de phase a été opérationnalisée en tant que longueur moyenne du vecteur des données circulaires (similaire à Lachaux et al., 2000). Après avoir fait la moyenne et estimé la phase, une transformation Fisher-z a été appliquée aux valeurs de verrouillage de phase individuelles. Dans un premier temps, nous avons calculé une ANOVA de modèles mixtes pour chaque connexion et les groupe x condition l'effet d'interaction nous a guidés vers les connexions d'intérêt pour une analyse plus approfondie. Deuxièmement, ces connexions étaient corrélées avec les évaluations individuelles de l'intrusion des acouphènes. Deux de ces connexions se sont avérées avoir des corrélations significatives avec l'intrusion et dans une troisième étape, elles ont été entrées dans une analyse de régression expliquant l'intrusion des acouphènes sur la base des synchronies de phase observées.


Réponses auditives à l'état d'équilibre à 40 Hz et traitement complexe de l'information : une étude exploratoire chez de jeunes hommes en bonne santé

L'activité électroencéphalographique (EEG) dans la gamme gamma (30-80 Hz) est liée à une variété de processus sensoriels et cognitifs qui sont fréquemment altérés dans la schizophrénie. La réponse auditive à l'état d'équilibre à 40 Hz (40 Hz ASSR) est utilisée comme indice d'activité gamma et est proposée comme biomarqueur de la schizophrénie. Néanmoins, le lien entre les ASSR et les fonctions cognitives n'est pas clair. Cette étude explore une relation possible entre la performance sur les tâches cognitives et les ASSR à 40 Hz dans un échantillon uniforme contrôlé de jeunes hommes en bonne santé, car l'âge et le sexe peuvent avoir une influence complexe sur les ASSR. Vingt-huit jeunes volontaires de sexe masculin en bonne santé ont participé (âge moyen ± écart-type 25,8 ± 3,3) à l'étude. Les trains de clics à 40 Hz (500 ms) ont été présentés 150 fois avec un intervalle inter-stimulus fixé à 700-1000 ms. L'indice de verrouillage de phase (PLI) et la perturbation de puissance liée à l'événement (ERSP) de l'ASSR ont été calculés dans la plage de latence de 200 à 500 ms, ce qui correspond à la partie stable de la réponse. La batterie de tâches de Psychology Experiment Building Language (PEBL) a été utilisée pour évaluer cinq sous-domaines cognitifs : la tâche de temps de réponse Choice, le test de Stroop, le test de la Tour de Londres, la tâche de décision lexicale et la tâche de catégorisation sémantique. Les coefficients de corrélation de Pearson ont été calculés pour accéder aux relations, aucune correction de tests multiples n'a été appliquée car les tests étaient de nature exploratoire. Une corrélation positive significative a été observée pour le gamma de latence tardive et le nombre moyen d'étapes dans la tâche de la Tour de Londres reflétant les capacités de planification et de résolution de problèmes. Ces résultats soutiennent le concept selon lequel l'ASSR 40 Hz pourrait mettre en évidence des mécanismes descendants liés au fonctionnement cognitif. Par conséquent, les ASSR à 40 Hz peuvent être utilisés pour explorer la relation entre le fonctionnement cognitif et les indices neurophysiologiques de l'activité cérébrale.

Déclaration de conflit d'intérêts

Les auteurs ont déclaré qu'ils n'existaient pas de conflit d'intérêts.

Les figures

Fig 1. Les topographies de PLI (haut…

Fig 1. Les topographies de PLI (panneau supérieur) et ERSP (panneau inférieur) dans les 0 à 500 ms…

Fig 2. Évolution temporelle des PLI (supérieure…

Fig 2. Évolution dans le temps des PLI (panneau supérieur) et des ERSP (panneau inférieur) pour la gauche,…

Fig 3. Nuages ​​de points des PLI et ERSP…

Fig 3. Diagrammes de dispersion des PLI et des ERSP par rapport aux mouvements moyens dans la Tour de Londres…


Association des réponses auditives à l'état stable avec la perception des modulations temporelles et la parole dans le bruit

Les modulations d'amplitude dans la parole transmettent des informations acoustiques importantes pour la perception de la parole. On pense que la réponse auditive à l'état stable (ASSR) est un corrélat physiologique de la perception de la modulation d'amplitude. Des recherches limitées sont disponibles pour explorer l'association entre l'ASSR et la capacité de détection de modulation ainsi que la perception de la parole. La corrélation des seuils de détection de modulation (MDT) et de la perception de la parole dans le bruit avec ASSR a été étudiée dans deux expériences. 30 personnes ayant une audition normale et 11 personnes ayant une audition normale dans la tranche d'âge de 18 à 24 ans ont participé aux expériences 1 et 2, respectivement. Les MDT ont été mesurés en utilisant ASSR et une méthode comportementale à des fréquences de modulation de 60 Hz, 80 Hz et 120 Hz dans la première expérience. Le seuil ASSR a été obtenu en estimant la profondeur de modulation minimale requise pour obtenir ASSR (ASSR-MDT). Il y avait une corrélation positive entre MDT comportementale et ASSR-MDT à toutes les fréquences de modulation. Dans la deuxième expérience, ASSR pour les balayages de modulation d'amplitude (AM) à quatre gammes de fréquences différentes (30-40 Hz, 40-50 Hz, 50-60 Hz et 60-70 Hz) a été enregistré. Le seuil de reconnaissance vocale dans le bruit (SRTn) a été estimé à l'aide de la procédure en escalier. Il y avait une corrélation positive entre l'amplitude de l'ASSR pour le balayage AM avec une plage de fréquences de 30 à 40 Hz et SRTn. Les résultats de la présente étude suggèrent que l'ASSR fournit des informations substantielles sur la modulation temporelle et la perception de la parole.

1. Introduction

L'acoustique de la parole a de multiples caractéristiques temporelles [1] parmi lesquelles l'enveloppe temporelle transmet des indices acoustiques importants pour la compréhension de la parole. L'enveloppe temporelle est une lente fluctuation d'amplitude qui contient une grande partie des informations nécessaires à l'identification des syllabes, des mots et des phrases [2–5]. Shannon et al. [6] ont rapporté que de bons scores de reconnaissance vocale dans le calme ne peuvent être obtenus qu'avec des indices d'enveloppe extraits d'aussi peu que quatre bandes spectrales. Les bandes spectrales constituées d'harmoniques supérieures de la parole sont modulées en amplitude au rythme de la fréquence fondamentale et il est essentiel de percevoir ces modulations pour séparer perceptuellement la parole cible et le bruit de fond comme deux flux acoustiques différents [7, 8].

L'enveloppe temporelle de la parole peut être considérée comme une modulation d'amplitude complexe, qui est la somme de nombreux modulateurs. Les bancs de filtres de modulation situés dans le système auditif divisent les modulations complexes en séries de modulations sinusoïdales [9]. Les neurones sensibles à la modulation présents dans la partie supérieure du tronc cérébral constituent cette banque de filtres de modulation [10]. Tout processus affectant la sensibilité de ces neurones conduira à un mauvais codage de l'enveloppe temporelle et pourra conduire à des difficultés de perception de la parole. Il est nécessaire d'évaluer indépendamment la sensibilité à différentes fréquences de modulation, car différents neurones répondent à différentes fréquences de modulation. La sensibilité à ces modulations peut être évaluée psychophysiquement en mesurant les seuils de détection de modulation (MDT). La MDT est obtenue en estimant la profondeur de modulation minimale requise pour détecter la présence d'une modulation d'amplitude dans un son [11–13]. Les MDT sur différentes fréquences de modulation révéleront la fonction de transfert du système auditif pour les fréquences de modulation, appelée fonction de transfert de modulation temporelle (TMTF). Le TMTF a été largement utilisé pour étudier l'acuité auditive temporale chez les personnes entendantes normales [11], les personnes atteintes de perte auditive neurosensorielle [14, 15], les utilisateurs d'implants cochléaires et du tronc cérébral [16-21] et les enfants dyslexiques développementaux [22]. TMTF a aidé à caractériser les difficultés de perception de la parole dans de nombreuses populations cliniques. Kumar et al. [23] ont obtenu des seuils de détection de modulation (MDT) à 8, 20, 60 et 200 Hz chez des individus exposés au bruit et ont constaté que les MDT pour une fréquence de modulation de 200 Hz étaient significativement liés à la perception de la parole dans le bruit. Des études sur la neuropathie auditive [24–26] et les implants cochléaires [27, 28] ont rapporté une forte corrélation entre les seuils de détection de modulation et les scores de reconnaissance vocale. Il et al. [29] ont utilisé la MDT pour évaluer la capacité de traitement temporel des personnes âgées et ils ont attribué des MDT médiocres aux difficultés de compréhension de la parole.

Toutes ces preuves suggèrent que TMTF fournit des informations précieuses liées à la perception de la parole. Cependant, le TMTF doit être mesuré à l'aide de paradigmes comportementaux dans lesquels la coopération active du sujet est requise. Par conséquent, il devient difficile de tester la «population difficile à tester». Pour cette raison, il existe un besoin d'outil objectif pour obtenir des PCT. Purcell et al. [30] et Mijares Nodarse et al. [31] ont étudié l'utilité des réponses auditives en régime permanent (ASSR) dans l'estimation de la fonction de transfert de modulation temporelle. Dans l'une ou l'autre de ces études, la TMTF a été estimée en enregistrant ASSR pour les balayages de modulation d'amplitude. Le stimulus avait une profondeur de modulation fixe avec une fréquence de modulation balayée sur une période de temps. En appliquant cette technique, ces chercheurs ont pu estimer la fréquence de coupure supérieure du codage de modulation dans le système auditif. Cependant, les MDT à chaque fréquence de modulation n'ont pas été estimés dans ces études. Cliniquement, la mesure de la PCT serait utile dans les stratégies de rééducation telles que les techniques d'expansion de l'enveloppe qui sont mises en œuvre pour améliorer la perception de la parole chez les patients atteints de neuropathie auditive [32]. En mesurant la MDT à différentes fréquences de modulation, la perte de sensibilité de modulation peut être estimée. Sur la base de la perte de sensibilité de modulation, l'amplitude de l'amélioration peut être déterminée. Par conséquent, il est nécessaire d'avoir un outil objectif pour estimer la MDT. L'étude actuelle tente d'estimer la MDT en utilisant la technique ASSR.

Les techniques de balayage utilisées par Purcell et al. [30] et Mijares Nodarse et al. [31] ont l'avantage potentiel d'imiter les stimuli écologiquement pertinents tels que la parole et la musique. La parole et la musique sont toutes deux un stimulus auditif complexe qui présente des modulations d'amplitude importantes qui varient continuellement dans le temps. La séparation des différentes fréquences de modulation d'amplitude et le suivi de ces changements de modulation d'amplitude dans le temps sont importants pour la segmentation syllabique, la reconnaissance de la parole [33]. Des études ont rapporté que l'ASSR pour le balayage AM pourrait être utilisé pour vérifier objectivement le suivi des modulations dynamiques par le système auditif [34] et s'est avéré utile pour comprendre les déficits neurophysiologiques chez les enfants dyslexiques [35]. Cependant, il y a un manque d'informations liées à l'association entre l'ASSR pour les balayages AM et la perception de la parole. Dans cette expérience, nous avons émis l'hypothèse que la capacité de suivi d'amplitude évaluée par ASSR pourrait être un prédicteur de l'intelligibilité de la parole dans le bruit. La deuxième expérience visait donc à tester cette hypothèse. L'évaluation de la perception de la profondeur de modulation et de la perception des changements AM fournit des informations importantes pour comprendre les déficits perceptuels dans la population clinique. L'étude actuelle évalue l'utilité de l'ASSR en tant qu'outil objectif pour évaluer le phénomène perceptuel mentionné ci-dessus.

2. Méthode

2.1. Participants

Un total de 30 personnes ayant une audition normale (25 femmes, 5 hommes) dans la tranche d'âge de 18 à 24 ans (âge moyen = 21 ans) ont participé à l'expérience 1. 11 personnes ayant une audition normale dans la tranche d'âge de 18 à 24 ans ont participé à l'expérience 2 .Tous les participants ont été sélectionnés en utilisant une technique d'échantillonnage non aléatoire. Les sujets inclus pour l'étude avaient des audiogrammes démontrant des seuils d'audition normaux (<15 dBHL seuils de tonalité pure pour des fréquences d'octave de 0,25 à 8 kHz). Les participants avaient un fonctionnement normal de l'oreille moyenne, avec un tympanogramme de type « A » et des réflexes stapédiens ipsi et controlatéraux présents à 500, 1000, 2000 et 4000 Hz. Les sujets ayant des antécédents de maladies otologiques ou neurologiques ou présentant des déficits de traitement auditif ont été exclus de l'étude. Tous les participants ont été recrutés avec un consentement éclairé avant la réalisation de l'étude. Le protocole de l'étude a été approuvé par le comité d'éthique institutionnel. Les données ont été recueillies au Département d'audiologie, Kasturba Medical College, Mangalore, sur une période allant de mars 2012 à février 2013.

2.2. Instrumentation

Pour enregistrer et analyser ASSR, IHS SmartEP ASSR version 3.92 a été utilisé. MATLAB version 7.0 a été utilisé pour générer et présenter le signal/stimulus pour l'estimation comportementale des seuils de détection de modulation qui a été acheminé vers l'audiomètre clinique GSI-61.

2.3. Traitement de signal
2.3.1. Bruit à large bande avec fréquence de modulation fixe

Un bruit blanc à large bande a été créé avec un taux d'échantillonnage de 20 000 Hz, qui a ensuite été filtré entre 100 et 7 999 Hz à l'aide du 4e filtre Butterworth. La porteuse de bruit à large bande a été rafraîchie à chaque présentation. La durée totale du stimulus était d'une seconde. Des modulateurs sinusoïdaux avec des fréquences de 60 Hz, 80 Hz et 120 Hz ont ensuite été créés avec une phase de départ de zéro degré. Des taux de modulation d'amplitude relativement élevés ont été utilisés dans l'étude actuelle et des taux de modulation dans ceux-ci sont nécessaires pour la ségrégation des flux [36, 37]. Le bruit filtré a ensuite été modulé en amplitude à chaque fréquence de modulation avec des profondeurs de modulation variables. La profondeur de modulation variait de 10 % à 100 % (pas de 10 %). Des stimuli avec différentes profondeurs de modulation sont chargés dans IHS-SmartASSR pour l'acquisition d'ASSR.

2.3.2. Bruit à large bande avec fréquence de modulation par balayage

Des chirps à balayage sinusoïdal ont été créés avec une fréquence d'échantillonnage de 20 000 Hz. Ces stimuli de chirps rapides ont été utilisés pour moduler en amplitude un bruit blanc à bande limitée avec une bande passante de 100 à 7999 Hz. Des stimuli avec des modulations d'amplitude de balayage ont été créés pour quatre gammes de fréquences différentes, dont 30-40 Hz, 40-50 Hz, 50-60 Hz et 60-70 Hz. Les stimuli avaient une durée totale de 1 seconde qui comprenait un segment non modulé de 100 ms à la position initiale et finale. Le segment médian de 800 ms a été modulé.

2.3.3. Phrases

Des dizaines de phrases HINT [38] qui ont été jugées familières par les 6 anglophones indiens qui ont été exposés à l'anglais pendant au moins 10 ans ont été prises. Ces phrases ont été enregistrées dans un système d'enregistrement numérique à une fréquence d'échantillonnage de 44 100 Hz avec un système d'exploitation 16 bits. Ces phrases ont été prononcées par un locuteur indien maîtrisant l'expression et exposé à l'anglais depuis plus de 15 ans. Le babillage de la parole à quatre locuteurs (2 hommes et 2 femmes) avec le même spectre moyen à long terme que la parole cible a été utilisé comme masque.

2.4. Procédure
2.4.1. Estimation comportementale des seuils de détection de modulation

Le bruit blanc qui est modulé en amplitude à 60 Hz, 80 Hz et 120 Hz a été utilisé comme stimulus. Les stimuli ont été présentés à l'aide d'un programme personnalisé écrit dans MATLAB qui ont été acheminés via l'audiomètre clinique GSI-61. Les stimuli ont été présentés à 70 dBSPL à l'oreille droite via un casque TDH 39. Les expériences ont été réalisées dans une salle audiométrique insonorisée. La procédure Two-down one-up [39] a été utilisée pour obtenir le seuil de détection de modulation. Avec cette procédure, la probabilité de réponses converge au point 70,7 % de la fonction psychométrique. La profondeur de modulation initiale utilisée était de 50 % et la profondeur de modulation ultérieure a été ajustée à l'aide de pas de rapport. La profondeur de modulation a été réduite de 10 % par rapport à la profondeur de modulation précédente à la suite de deux réponses positives consécutives. La profondeur de modulation a été augmentée de 10 % de la profondeur de modulation précédente à la suite de réponses négatives uniques. Au cours de chaque essai, le sujet a été présenté avec deux bruits l'un après l'autre dans un paradigme de choix forcé à deux alternatives (2AFC). L'un d'eux était le bruit sans aucune modulation, et l'autre était le bruit qui a des modulations d'amplitude. La tâche du sujet était d'indiquer lequel des intervalles contenait les modulations d'amplitude. Des essais pratiques ont été effectués pour tous les sujets avant le test proprement dit.

2.4.2. Estimation du seuil de détection de modulation ASSR

Système auditif intelligent (IHS) version 3.92 Smart ASSR a été utilisé pour enregistrer les réponses évoquées. Le sujet était assis sur une chaise inclinable confortable dans une pièce insonorisée et il lui a été demandé de se détendre tout au long de la session d'enregistrement afin de minimiser les artefacts. Les sites d'électrodes ont été nettoyés à l'aide d'un gel de préparation de la peau et les électrodes AgCl ont été placées à l'aide du montage conventionnel à canal unique avec électrode inversée placée sur la mastoïde ipsilatérale (droite), non inversée par rapport au sommet et rectifiées sur la mastoïde controlatérale (gauche). L'impédance absolue de l'électrode et l'impédance intra-électrode étaient respectivement inférieures à 5000 Ohms et 2000 Ohms. Le bruit blanc qui est modulé en amplitude à 60 Hz, 80 Hz et 120 Hz a été présenté à 70 dBSPL dans l'oreille droite par des écouteurs à insert Etymotic ER-3A. Les réponses ont été obtenues à différentes profondeurs de modulation à chaque fréquence de modulation. La réponse est déterminée automatiquement par l'instrument en utilisant la méthode de moyenne pondérée en fréquence, où "

Le rapport est calculé entre l'amplitude moyenne du signal et l'amplitude moyenne du bruit. La profondeur de modulation a été diminuée par pas de 10 pour cent. Une combinaison de procédure ascendante et descendante a été utilisée pour suivre le seuil de détection de modulation. 200 balayages ont été présentés à une profondeur de modulation de 80 % à 60 Hz, 80 Hz et 120 Hz. Ensuite, la profondeur de modulation est diminuée et les réponses sont enregistrées à chaque profondeur de modulation jusqu'à ce que le niveau auquel il n'y a pas eu de réponses soit observé. Les enregistrements ont été arrêtés lorsque le bruit de fond est de <0.74 ??V ou lorsque 200 balayages ont été effectués.

2.4.3. ASSR pour AM Sweep

La procédure était similaire à l'estimation de ASSR-MDT. Cependant, les réponses ont été estimées à une profondeur de modulation fixe de 100 %. Le niveau de présentation était de 70 dB SPL. Des réponses pour des stimuli avec des modulations d'amplitude de balayage à quatre gammes de fréquences différentes comprenant 30-40 Hz, 40-50 Hz, 50-60 Hz et 60-70 Hz ont été obtenues pour l'oreille droite. Un total de 200 balayages ont été enregistrés pour chaque stimulus. Chaque balayage a duré 1 seconde. Deux enregistrements ont été effectués à chaque plage de fréquence de modulation.

2.4.4. Seuil de reconnaissance vocale dans le bruit

Le seuil de reconnaissance vocale dans le bruit (SRTn) du sujet a été obtenu en ajustant le rapport parole/bruit (SNR). Ceci a été réalisé en maintenant le niveau de parole constant et en réduisant le niveau de bruit quadratique moyen. Le SNR a été varié par pas de 2 dB en utilisant la procédure en escalier [39]. Au total, 6 inversions ont été administrées. Les points médians des 5 dernières inversions ont été moyennés pour obtenir SRTn.


La parole est un signal complexe contenant une grande variété d'informations acoustiques. Pour une réception précise de la parole, l'auditeur doit percevoir des modulations sur une plage de fréquences d'enveloppe. La perception de ces modulations est particulièrement importante pour les utilisateurs d'implants cochléaires (IC), car tous les dispositifs commerciaux utilisent des stratégies de codage d'enveloppe. La surdité prolongée affecte la voie auditive. Cependant, on sait peu de choses sur la façon dont l'implantation cochléaire affecte le traitement neuronal des stimuli modulés. Cette étude examine et contraste le traitement neuronal des signaux modulés par le taux d'enveloppe chez les auditeurs acoustiques et CI.

Les réponses auditives en régime permanent (ASSR) sont utilisées pour étudier le traitement neuronal des signaux modulés en amplitude (AM). Une technique de formation de faisceaux est appliquée pour déterminer l'augmentation de l'activité neuronale par rapport à une condition de contrôle, avec une attention particulière portée à définir l'exactitude et la précision de cette technique par rapport à d'autres tomographies. Dans une cohorte de 44 auditeurs acoustiques, la localisation, l'activité et la latéralisation hémisphérique des ASSR sont caractérisées en faisant systématiquement varier le taux de modulation (4, 10, 20, 40 et 80 Hz) et la stimulation de l'oreille (droite, gauche et bilatérale). Nous démontrons un modèle complexe de latéralité dépendant à la fois du taux de modulation et de la stimulation de l'oreille qui est cohérent et étend la littérature existante.

Nous présentons une nouvelle extension de la méthode de formation de faisceau qui facilite l'analyse de la source des réponses auditives en régime permanent (EASSR) évoquées électriquement. Dans une cohorte de 5 utilisateurs d'IC ​​unilatérale implantés à droite, l'activité neuronale est déterminée pour la fréquence de 40 Hz et comparée à la cohorte acoustique. Les résultats indiquent que les utilisateurs d'IC ​​activent des emplacements thalamiques typiques pour des stimuli de 40 Hz. Cependant, en complément des études de stimuli transitoires, la population IC présente une latéralité hémisphérique atypique, activant préférentiellement l'hémisphère controlatéral.


Validation de la réponse auditive à l'état d'équilibre multicanal chez les adultes atteints de surdité neurosensorielle

Objectif: Pour diverses raisons médico-légales et financières, certains patients peuvent présenter cliniquement une surdité exagérée qui varie en degré, en nature et en latéralité. Le but de cette étude était d'évaluer si la mesure de la réponse auditive à l'état d'équilibre multicanal peut être utilisée comme un test objectif des seuils auditifs chez les adultes ayant une perte auditive neurosensorielle.

Conception et mise en place de l'étude : Il s'agissait d'une étude de conception de recherche expérimentale, comparative et prospective menée dans un centre médical universitaire. De janvier à juin 2007, 142 sujets (284 oreilles) présentant divers degrés de surdité de perception ont été inclus. Quatre fréquences couramment utilisées (500, 1000, 2000 et 4000 Hz) ont été évaluées. Les seuils de tonalité pure et les seuils de réponse à l'état d'équilibre auditif multicanal ont été obtenus pour chaque oreille chez tous les sujets. La corrélation entre les seuils de réponse auditive à l'état d'équilibre et les seuils de tonalité pure a été évaluée. Le temps pris pour le test de réponse auditive à l'état d'équilibre multicanal a également été enregistré.

Résultats: Les résultats des seuils de réponse à l'état d'équilibre auditif multicanal et des seuils de tonalité pure ont été comparés pour chaque fréquence de test. Une différence de moins de 15 dB a été trouvée chez 71 pour cent des patients, tandis qu'une différence de moins de 20 dB a été trouvée chez 83 pour cent. La corrélation entre les seuils de réponse auditive à l'état d'équilibre et les seuils de tonalité pure, exprimée par le coefficient de corrélation (r), était de 0,89, 0,95, 0,96 et 0,97 à 500, 1000, 2000 et 4000 Hz, respectivement. La force de la relation entre les seuils de réponse auditive à l'état d'équilibre et les seuils de tonalité pure augmentait avec l'augmentation de la fréquence et l'augmentation du degré de perte auditive. Les seuils de réponse auditive à l'état d'équilibre enregistrés ont été utilisés pour calculer les lignes de régression prédisant les résultats du seuil de tonalité pure. Les seuils moyens estimés de tons purs calculés à partir de ces lignes de régression étaient tous à moins de 10 dB des seuils réels de tons purs enregistrés. La durée moyenne du test de réponse auditive à l'état d'équilibre multicanal était de 42 minutes par patient.

Conclusion: La mesure de la réponse auditive à l'état d'équilibre multicanal pourrait être un examen électrophysiologique puissant et pratique permettant de certifier objectivement une déficience auditive clinique chez l'adulte.


L'identification des sources cérébrales prédominantes de réponse auditive à l'état d'équilibre en électroencéphalographie à l'aide de la séparation des sources par débruitage

Research Group Experimental ORL, Department of Neurosciences, KU Leuven-University of Leuven, Herestraat 49, box 721, 3000, Leuven (Belgique).

Groupe de Recherche Expérimental ORL, Département de Neurosciences, KU Leuven-Université de Louvain, Louvain, Belgique

Unité de recherche sur la parentalité et l'éducation spécialisée, Faculté de psychologie et des sciences de l'éducation, KU Leuven-Université de Louvain, Louvain, Belgique

Groupe de Recherche Expérimental ORL, Département de Neurosciences, KU Leuven-Université de Louvain, Louvain, Belgique

Groupe de Recherche Expérimental ORL, Département de Neurosciences, KU Leuven-Université de Louvain, Louvain, Belgique

Research Group Experimental ORL, Department of Neurosciences, KU Leuven-University of Leuven, Herestraat 49, box 721, 3000, Leuven (Belgique).

Groupe de Recherche Expérimental ORL, Département de Neurosciences, KU Leuven-Université de Louvain, Louvain, Belgique

Unité de recherche sur la parentalité et l'éducation spécialisée, Faculté de psychologie et des sciences de l'éducation, KU Leuven-Université de Louvain, Louvain, Belgique

Groupe de Recherche Expérimental ORL, Département de Neurosciences, KU Leuven-Université de Louvain, Louvain, Belgique

H2020 Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)-ITN-2014-ETN Programme. « Avancer la recherche sur le cerveau dans les troubles neurocognitifs du développement des enfants » (ChildBrain, 641652). Certaines des ressources et services utilisés dans ce travail ont été fournis par le VSC (Flemish Supercomputer Centre), financé par la Fondation pour la recherche - Flandre (FWO) et le Gouvernement.

Edité par : Dr Edmund Lalor

Résumé

Différentes approches ont été utilisées pour extraire les réponses auditives à l'état d'équilibre (ASSR) des enregistrements d'électroencéphalographie (EEG), y compris les configurations d'électrodes liées à la région (niveau d'électrode) et le placement manuel de dipôles de courant équivalents (niveau de source). Les limitations inhérentes à ces approches sont l'hypothèse de l'origine anatomique et l'omission de l'activité générée par les sources secondaires. Les méthodes basées sur les données telles que l'analyse des composants indépendants (ICA) semblent éviter ces limitations mais seulement pour en faire face à de nouvelles telles que la présence d'ASSR avec des propriétés similaires dans différents composants et le protocole de sélection manuelle pour sélectionner et classer les composants les plus pertinents portant des ASSR . Nous proposons la nouvelle approche consistant à appliquer un filtre spatial à ces composants afin d'extraire les informations les plus pertinentes. Nous avons cherché à développer une méthode basée sur la reproductibilité entre les essais qui fonctionne de manière fiable dans des scénarios de faible rapport signal/bruit (SNR) en utilisant la séparation de source de débruitage (DSS). Le DSS combiné à l'ICA a réussi à réduire le nombre de composants et à extraire l'ASSR le plus pertinent à une stimulation de 4, 10 et 20 Hz dans des études de groupe et de niveau individuel de données EEG d'adolescents. La localisation anatomique du cerveau pour ces basses fréquences de stimulation a montré des résultats dans les zones corticales avec une dispersion relativement faible. Cependant, pour 40 et 80 Hz, les résultats concernant le nombre de composants et l'origine anatomique étaient moins clairs. À toutes les fréquences de stimulation, les mesures des résultats étaient cohérentes avec la littérature, et le rejet partiel de la variabilité inter-sujets a conduit à des résultats plus précis et à des SNR plus élevés. Ces résultats sont prometteurs pour de futures applications dans la comparaison de groupes impliquant des pathologies.


Réponse auditive à l'état d'équilibre dans le trouble bipolaire : relation avec l'état clinique, les performances cognitives, le statut médicamenteux et les troubles liés aux substances

Il n'y a aucun conflit d'intérêts pour aucun des auteurs de cet article. Aucun auteur n'a de gain financier possible à partir des résultats présentés ici.

Résumé

Rass O, Krishnan G, Brenner CA, Hetrick WP, Merrill CC, Shekhar A, O'Donnell BF. Réponse auditive à l'état d'équilibre dans le trouble bipolaire : relation avec l'état clinique, les performances cognitives, le statut médicamenteux et les troubles liés aux substances. Trouble bipolaire 2010 : 12 : 793–803. © 2010 Les auteurs. Compilation de revues © 2010 John Wiley & Sons A/S.

Objectifs: Des anomalies de la réponse auditive à l'état d'équilibre (ASSR) à des fréquences de gamme gamma ont été trouvées dans le trouble bipolaire, mais la relation entre ces troubles neurophysiologiques et les facteurs cliniques n'a pas été bien caractérisée. Nous avons donc évalué l'ASSR dans le trouble bipolaire et examiné sa sensibilité aux symptômes cliniques, à la fonction cognitive et au traitement pharmacologique.

Méthodes : Un total de 68 patients atteints de trouble bipolaire et 77 participants témoins ont été évalués. Les trains de clics présentés à 20, 30, 40 et 50 Hz ont évoqué des ASSR. La puissance d'essai moyenne (MTP) et le facteur de verrouillage de phase (PLF) ont mesuré l'amplitude de la réponse et la synchronisation de phase de l'ASSR à chaque fréquence de stimulation. L'état clinique, le traitement pharmacologique et les performances neuropsychologiques ont été évalués, et leurs relations respectives avec les mesures ASSR ont été évaluées.

Résultats: Les patients atteints de trouble bipolaire présentaient une MTP et une PLF réduites par rapport aux participants témoins. Les patients atteints de troubles bipolaires prenant des médicaments psychotropes présentaient une PLF réduite par rapport aux patients ayant cessé de prendre des médicaments. Les participants témoins ont obtenu de meilleurs résultats aux tests neuropsychologiques que les patients atteints de troubles bipolaires, cependant, les scores des tests n'étaient pas en corrélation avec les mesures ASSR.

Conclusion : Des déficits dans la génération et le maintien de l'ASSR sont présents dans le trouble bipolaire, impliquant des perturbations des voies auditives. L'ASSR peut être sensible au statut médicamenteux. D'autres caractéristiques cliniques, y compris l'état de l'humeur, les caractéristiques psychotiques, les performances cognitives, le tabagisme ou les antécédents de troubles liés à l'utilisation de substances, n'étaient pas liées au MTP ou au PLF.


Association des réponses auditives à l'état stable avec la perception des modulations temporelles et la parole dans le bruit

Les modulations d'amplitude dans la parole transmettent des informations acoustiques importantes pour la perception de la parole. On pense que la réponse auditive à l'état stable (ASSR) est un corrélat physiologique de la perception de la modulation d'amplitude. Des recherches limitées sont disponibles pour explorer l'association entre l'ASSR et la capacité de détection de modulation ainsi que la perception de la parole. La corrélation des seuils de détection de modulation (MDT) et de la perception de la parole dans le bruit avec ASSR a été étudiée dans deux expériences. 30 personnes ayant une audition normale et 11 personnes ayant une audition normale dans la tranche d'âge de 18 à 24 ans ont participé aux expériences 1 et 2, respectivement. Les MDT ont été mesurés en utilisant ASSR et une méthode comportementale à des fréquences de modulation de 60 Hz, 80 Hz et 120 Hz dans la première expérience. Le seuil ASSR a été obtenu en estimant la profondeur de modulation minimale requise pour obtenir ASSR (ASSR-MDT). Il y avait une corrélation positive entre MDT comportementale et ASSR-MDT à toutes les fréquences de modulation. Dans la deuxième expérience, ASSR pour les balayages de modulation d'amplitude (AM) à quatre gammes de fréquences différentes (30-40 Hz, 40-50 Hz, 50-60 Hz et 60-70 Hz) a été enregistré. Le seuil de reconnaissance vocale dans le bruit (SRTn) a été estimé à l'aide de la procédure en escalier. Il y avait une corrélation positive entre l'amplitude de l'ASSR pour le balayage AM avec une plage de fréquences de 30 à 40 Hz et SRTn. Les résultats de la présente étude suggèrent que l'ASSR fournit des informations substantielles sur la modulation temporelle et la perception de la parole.

1. Introduction

L'acoustique de la parole a de multiples caractéristiques temporelles [1] parmi lesquelles l'enveloppe temporelle transmet des indices acoustiques importants pour la compréhension de la parole. L'enveloppe temporelle est une lente fluctuation d'amplitude qui contient une grande partie des informations nécessaires à l'identification des syllabes, des mots et des phrases [2–5]. Shannon et al.[6] ont rapporté que de bons scores de reconnaissance vocale dans le calme ne peuvent être obtenus qu'avec des indices d'enveloppe extraits d'aussi peu que quatre bandes spectrales. Les bandes spectrales constituées d'harmoniques supérieures de la parole sont modulées en amplitude au rythme de la fréquence fondamentale et il est essentiel de percevoir ces modulations pour séparer perceptuellement la parole cible et le bruit de fond comme deux flux acoustiques différents [7, 8].

L'enveloppe temporelle de la parole peut être considérée comme une modulation d'amplitude complexe, qui est la somme de nombreux modulateurs. Les bancs de filtres de modulation situés dans le système auditif divisent les modulations complexes en séries de modulations sinusoïdales [9]. Les neurones sensibles à la modulation présents dans la partie supérieure du tronc cérébral constituent cette banque de filtres de modulation [10]. Tout processus affectant la sensibilité de ces neurones conduira à un mauvais codage de l'enveloppe temporelle et pourra conduire à des difficultés de perception de la parole. Il est nécessaire d'évaluer indépendamment la sensibilité à différentes fréquences de modulation, car différents neurones répondent à différentes fréquences de modulation. La sensibilité à ces modulations peut être évaluée psychophysiquement en mesurant les seuils de détection de modulation (MDT). La MDT est obtenue en estimant la profondeur de modulation minimale requise pour détecter la présence d'une modulation d'amplitude dans un son [11–13]. Les MDT sur différentes fréquences de modulation révéleront la fonction de transfert du système auditif pour les fréquences de modulation, appelée fonction de transfert de modulation temporelle (TMTF). Le TMTF a été largement utilisé pour étudier l'acuité auditive temporale chez les personnes entendantes normales [11], les personnes atteintes de perte auditive neurosensorielle [14, 15], les utilisateurs d'implants cochléaires et du tronc cérébral [16-21] et les enfants dyslexiques développementaux [22]. TMTF a aidé à caractériser les difficultés de perception de la parole dans de nombreuses populations cliniques. Kumar et al. [23] ont obtenu des seuils de détection de modulation (MDT) à 8, 20, 60 et 200 Hz chez des individus exposés au bruit et ont constaté que les MDT pour une fréquence de modulation de 200 Hz étaient significativement liés à la perception de la parole dans le bruit. Des études sur la neuropathie auditive [24–26] et les implants cochléaires [27, 28] ont rapporté une forte corrélation entre les seuils de détection de modulation et les scores de reconnaissance vocale. Il et al. [29] ont utilisé la MDT pour évaluer la capacité de traitement temporel des personnes âgées et ils ont attribué des MDT médiocres aux difficultés de compréhension de la parole.

Toutes ces preuves suggèrent que TMTF fournit des informations précieuses liées à la perception de la parole. Cependant, le TMTF doit être mesuré à l'aide de paradigmes comportementaux dans lesquels la coopération active du sujet est requise. Par conséquent, il devient difficile de tester la «population difficile à tester». Pour cette raison, il existe un besoin d'outil objectif pour obtenir des PCT. Purcell et al. [30] et Mijares Nodarse et al. [31] ont étudié l'utilité des réponses auditives en régime permanent (ASSR) dans l'estimation de la fonction de transfert de modulation temporelle. Dans l'une ou l'autre de ces études, la TMTF a été estimée en enregistrant ASSR pour les balayages de modulation d'amplitude. Le stimulus avait une profondeur de modulation fixe avec une fréquence de modulation balayée sur une période de temps. En appliquant cette technique, ces chercheurs ont pu estimer la fréquence de coupure supérieure du codage de modulation dans le système auditif. Cependant, les MDT à chaque fréquence de modulation n'ont pas été estimés dans ces études. Cliniquement, la mesure de la PCT serait utile dans les stratégies de rééducation telles que les techniques d'expansion de l'enveloppe qui sont mises en œuvre pour améliorer la perception de la parole chez les patients atteints de neuropathie auditive [32]. En mesurant la MDT à différentes fréquences de modulation, la perte de sensibilité de modulation peut être estimée. Sur la base de la perte de sensibilité de modulation, l'amplitude de l'amélioration peut être déterminée. Par conséquent, il est nécessaire d'avoir un outil objectif pour estimer la MDT. L'étude actuelle tente d'estimer la MDT en utilisant la technique ASSR.

Les techniques de balayage utilisées par Purcell et al. [30] et Mijares Nodarse et al. [31] ont l'avantage potentiel d'imiter les stimuli écologiquement pertinents tels que la parole et la musique. La parole et la musique sont toutes deux un stimulus auditif complexe qui présente des modulations d'amplitude importantes qui varient continuellement dans le temps. La séparation des différentes fréquences de modulation d'amplitude et le suivi de ces changements de modulation d'amplitude dans le temps sont importants pour la segmentation syllabique, la reconnaissance de la parole [33]. Des études ont rapporté que l'ASSR pour le balayage AM pourrait être utilisé pour vérifier objectivement le suivi des modulations dynamiques par le système auditif [34] et s'est avéré utile pour comprendre les déficits neurophysiologiques chez les enfants dyslexiques [35]. Cependant, il y a un manque d'informations liées à l'association entre l'ASSR pour les balayages AM et la perception de la parole. Dans cette expérience, nous avons émis l'hypothèse que la capacité de suivi d'amplitude évaluée par ASSR pourrait être un prédicteur de l'intelligibilité de la parole dans le bruit. La deuxième expérience visait donc à tester cette hypothèse. L'évaluation de la perception de la profondeur de modulation et de la perception des changements AM fournit des informations importantes pour comprendre les déficits perceptuels dans la population clinique. L'étude actuelle évalue l'utilité de l'ASSR en tant qu'outil objectif pour évaluer le phénomène perceptuel mentionné ci-dessus.

2. Méthode

2.1. Participants

Au total, 30 personnes ayant une audition normale (25 femmes, 5 hommes) dans la tranche d'âge de 18 à 24 ans (âge moyen = 21 ans) ont participé à l'expérience 1. 11 personnes ayant une audition normale dans la tranche d'âge de 18 à 24 ans ont participé à l'expérience 2 Tous les participants ont été sélectionnés en utilisant une technique d'échantillonnage non aléatoire. Les sujets inclus pour l'étude avaient des audiogrammes démontrant des seuils d'audition normaux (<15 dBHL seuils de tonalité pure pour des fréquences d'octave de 0,25 à 8 kHz). Les participants avaient un fonctionnement normal de l'oreille moyenne, avec un tympanogramme de type « A » et des réflexes stapédiens ipsi et controlatéraux présents à 500, 1000, 2000 et 4000 Hz. Les sujets ayant des antécédents de maladies otologiques ou neurologiques ou présentant des déficits de traitement auditif ont été exclus de l'étude. Tous les participants ont été recrutés avec un consentement éclairé avant la réalisation de l'étude. Le protocole de l'étude a été approuvé par le comité d'éthique institutionnel. Les données ont été recueillies au Département d'audiologie, Kasturba Medical College, Mangalore, sur une période allant de mars 2012 à février 2013.

2.2. Instrumentation

Pour enregistrer et analyser ASSR, IHS SmartEP ASSR version 3.92 a été utilisé. MATLAB version 7.0 a été utilisé pour générer et présenter le signal/stimulus pour l'estimation comportementale des seuils de détection de modulation qui a été acheminé vers l'audiomètre clinique GSI-61.

2.3. Traitement de signal
2.3.1. Bruit à large bande avec fréquence de modulation fixe

Un bruit blanc à large bande a été créé avec un taux d'échantillonnage de 20 000 Hz, qui a ensuite été filtré entre 100 et 7 999 Hz à l'aide du 4e filtre Butterworth. La porteuse de bruit à large bande a été rafraîchie à chaque présentation. La durée totale du stimulus était d'une seconde. Des modulateurs sinusoïdaux avec des fréquences de 60 Hz, 80 Hz et 120 Hz ont ensuite été créés avec une phase de départ de zéro degré. Des taux de modulation d'amplitude relativement élevés ont été utilisés dans l'étude actuelle et des taux de modulation dans ceux-ci sont nécessaires pour la ségrégation des flux [36, 37]. Le bruit filtré a ensuite été modulé en amplitude à chaque fréquence de modulation avec des profondeurs de modulation variables. La profondeur de modulation variait de 10 % à 100 % (pas de 10 %). Des stimuli avec différentes profondeurs de modulation sont chargés dans IHS-SmartASSR pour l'acquisition d'ASSR.

2.3.2. Bruit à large bande avec fréquence de modulation par balayage

Des chirps à balayage sinusoïdal ont été créés avec une fréquence d'échantillonnage de 20 000 Hz. Ces stimuli de chirps rapides ont été utilisés pour moduler en amplitude un bruit blanc à bande limitée avec une bande passante de 100 à 7999 Hz. Des stimuli avec des modulations d'amplitude de balayage ont été créés pour quatre gammes de fréquences différentes, dont 30-40 Hz, 40-50 Hz, 50-60 Hz et 60-70 Hz. Les stimuli avaient une durée totale de 1 seconde qui comprenait un segment non modulé de 100 ms à la position initiale et finale. Le segment médian de 800 ms a été modulé.

2.3.3. Phrases

Des dizaines de phrases HINT [38] qui ont été jugées familières par les 6 anglophones indiens qui ont été exposés à l'anglais pendant au moins 10 ans ont été prises. Ces phrases ont été enregistrées dans un système d'enregistrement numérique à une fréquence d'échantillonnage de 44 100 Hz avec un système d'exploitation 16 bits. Ces phrases ont été prononcées par un locuteur indien maîtrisant l'expression et exposé à l'anglais depuis plus de 15 ans. Le babillage de la parole à quatre locuteurs (2 hommes et 2 femmes) avec le même spectre moyen à long terme que la parole cible a été utilisé comme masque.

2.4. Procédure
2.4.1. Estimation comportementale des seuils de détection de modulation

Le bruit blanc qui est modulé en amplitude à 60 Hz, 80 Hz et 120 Hz a été utilisé comme stimulus. Les stimuli ont été présentés à l'aide d'un programme personnalisé écrit dans MATLAB qui ont été acheminés via l'audiomètre clinique GSI-61. Les stimuli ont été présentés à 70 dBSPL à l'oreille droite via un casque TDH 39. Les expériences ont été réalisées dans une salle audiométrique insonorisée. La procédure Two-down one-up [39] a été utilisée pour obtenir le seuil de détection de modulation. Avec cette procédure, la probabilité de réponses converge au point 70,7 % de la fonction psychométrique. La profondeur de modulation initiale utilisée était de 50 % et la profondeur de modulation ultérieure a été ajustée à l'aide de pas de rapport. La profondeur de modulation a été réduite de 10 % par rapport à la profondeur de modulation précédente à la suite de deux réponses positives consécutives. La profondeur de modulation a été augmentée de 10 % de la profondeur de modulation précédente à la suite de réponses négatives uniques. Au cours de chaque essai, le sujet a été présenté avec deux bruits l'un après l'autre dans un paradigme de choix forcé à deux alternatives (2AFC). L'un d'eux était le bruit sans aucune modulation, et l'autre était le bruit qui a des modulations d'amplitude. La tâche du sujet était d'indiquer lequel des intervalles contenait les modulations d'amplitude. Des essais pratiques ont été effectués pour tous les sujets avant le test proprement dit.

2.4.2. Estimation du seuil de détection de modulation ASSR

Système auditif intelligent (IHS) version 3.92 Smart ASSR a été utilisé pour enregistrer les réponses évoquées. Le sujet était assis sur une chaise inclinable confortable dans une pièce insonorisée et il lui a été demandé de se détendre tout au long de la session d'enregistrement afin de minimiser les artefacts. Les sites d'électrodes ont été nettoyés à l'aide d'un gel de préparation de la peau et les électrodes AgCl ont été placées à l'aide du montage conventionnel à canal unique avec électrode inversée placée sur la mastoïde ipsilatérale (droite), non inversée par rapport au sommet et rectifiées sur la mastoïde controlatérale (gauche). L'impédance absolue de l'électrode et l'impédance intra-électrode étaient respectivement inférieures à 5000 Ohms et 2000 Ohms. Le bruit blanc qui est modulé en amplitude à 60 Hz, 80 Hz et 120 Hz a été présenté à 70 dBSPL dans l'oreille droite par des écouteurs à insert Etymotic ER-3A. Les réponses ont été obtenues à différentes profondeurs de modulation à chaque fréquence de modulation. La réponse est déterminée automatiquement par l'instrument en utilisant la méthode de moyenne pondérée en fréquence, où "

Le rapport est calculé entre l'amplitude moyenne du signal et l'amplitude moyenne du bruit. La profondeur de modulation a été diminuée par pas de 10 pour cent. Une combinaison de procédure ascendante et descendante a été utilisée pour suivre le seuil de détection de modulation. 200 balayages ont été présentés à une profondeur de modulation de 80 % à 60 Hz, 80 Hz et 120 Hz. Ensuite, la profondeur de modulation est diminuée et les réponses sont enregistrées à chaque profondeur de modulation jusqu'à ce que le niveau auquel il n'y a pas eu de réponses soit observé. Les enregistrements ont été arrêtés lorsque le bruit de fond est de <0.74 ??V ou lorsque 200 balayages ont été effectués.

2.4.3. ASSR pour AM Sweep

La procédure était similaire à l'estimation de ASSR-MDT. Cependant, les réponses ont été estimées à une profondeur de modulation fixe de 100 %. Le niveau de présentation était de 70 dB SPL. Des réponses pour des stimuli avec des modulations d'amplitude de balayage à quatre gammes de fréquences différentes comprenant 30-40 Hz, 40-50 Hz, 50-60 Hz et 60-70 Hz ont été obtenues pour l'oreille droite. Un total de 200 balayages ont été enregistrés pour chaque stimulus. Chaque balayage a duré 1 seconde. Deux enregistrements ont été effectués à chaque plage de fréquence de modulation.

2.4.4. Seuil de reconnaissance vocale dans le bruit

Le seuil de reconnaissance vocale dans le bruit (SRTn) du sujet a été obtenu en ajustant le rapport parole/bruit (SNR). Ceci a été réalisé en maintenant le niveau de parole constant et en réduisant le niveau de bruit quadratique moyen. Le SNR a été varié par pas de 2 dB en utilisant la procédure en escalier [39]. Au total, 6 inversions ont été administrées. Les points médians des 5 dernières inversions ont été moyennés pour obtenir SRTn.


2. Méthodes

2.1. Sujets

Dix-sept personnes avec DSM-IV SZ (Moyenne+/−SD : âge 41,5+/𢄨.3 ans, 6 femmes) et 16 personnes en bonne santé (H 39,5+/𢄩.0 ans, 7 femmes) ont participé. Les SZ ont été recrutés par le biais d'annonces communautaires et les services ambulatoires du Medical College of Georgia (Augusta, GA) et d'Advantage Behavioral Health Systems (Athènes, GA) des sujets sains ont été recrutés dans la communauté. Les SZ ont été diagnostiqués à l'aide de l'entretien clinique structuré pour le DSM-IV (First et al., 1995). Au moment du test, 14 SZ prenaient des antipsychotiques de deuxième génération (équivalent CPZ moyen = 355 mg/jour+/�), 3 prenaient des antipsychotiques de première génération (5� mg/jour d'halopéridol) et 2 n'étaient pas médicamentés. . De plus, 7 SZ prenaient des antidépresseurs (6 ISRS, 1 Buproprion), 2 prenaient des anticholinergiques (Benzatropine) et 1 prenait un anxiolytique (Buspirone). Tous les sujets étaient exempts de troubles liés à l'utilisation de substances au cours des 6 mois précédant le test. SZ étaient des patients chroniques (M durée = 18,2 ans, +/𢄧.88) avec un âge typique de début de la maladie (M = 22,4 ans, +/�.0). Tous les participants ont donné leur consentement éclairé et ont été payés pour leur temps. Cette étude a été approuvée par l'UGA IRB.

2.2. Stimuli

Les stimuli étaient des salves de bruit à large bande de 1500 ms (500 &# 020134000 Hz) modulées en amplitude (forme sinusoïdale, profondeur de 100 %) à l'une des 15 fréquences : de 16 à 44 Hz par pas de 2 Hz. Les stimuli ont été présentés de manière binaurale via des écouteurs à insert Etymotic (Etymotic Research, Elk Grove Village, IL) à 76 dB SPL. Les stimuli ont été présentés au hasard avec un ISI moyen de 3 s (plage de 2,7 20133,3 s) jusqu'à ce que 40 essais soient collectés pour chaque taux de modulation.

2.3. Enregistrement EEG

Les données EEG ont été enregistrées par référence au sommet à l'aide d'un capteur Geodesic Sensor Net à 256 capteurs et d'amplificateurs NetAmps 200 (Electrical Geodesics Inc. EGI, Eugene, OR). Les impédances des capteurs ont été maintenues en dessous de 50 kO, comme c'est la norme lors de l'utilisation d'amplificateurs à haute impédance d'entrée. Les données ont été échantillonnées à 500 Hz avec une bande passante de filtre analogique de 0,1&# x02013200 Hz.

2.4. Filtrage des données

Les capteurs du cou/du visage ont été exclus, laissant 207 capteurs pour analyse. Les données brutes ont été inspectées hors ligne à la recherche de capteurs défectueux, qui ont été interpolées (υ% pour tout participant) à l'aide d'une méthode d'interpolation par spline sphérique (BESA 5.0 MEGIS Software, Grafelfing, Allemagne). Les données ont été segmentées en époques d'essai uniques commençant 750 ms avant et se terminant 2 250 ms après le début du stimulus (750 ms après le décalage des stimuli). Les essais contenant des clignements, des saccades ou des artéfacts cardiaques ont été corrigés à l'aide d'un algorithme de filtrage spatial dans BESA (Ille et al., 2002). Les essais avec une activité 𾅐 mV ont été éliminés. Les données ont été transformées en une référence moyenne et filtrées en bande passante (phase zéro) de 1 à 100 Hz.

2.5. L'analyse des données

De 500 ms de début de pré-stimulus à 500 ms de décalage de post-stimulus (permettant un remplissage de 250 ms au début et à la fin des époques), des fenêtres de 500 ms centrées sur chaque échantillon de données EEG pour chaque essai ont été multipliées par une fenêtre de Hanning de 250 échantillons (500 millisecondes). La fenêtre a été décalée par pas d'un échantillon (2 ms) et une transformée de Fourier rapide (résolution FFT de 2 Hz) a été calculée à chaque pas (Brenner et al., 2009). Le verrouillage de phase induit par le stimulus et les changements de puissance ont ensuite été isolés dans les données EEG (présentées dans les figures supplémentaires 1 et 2) et analysés en 4 étapes.

2.5.1. La présence d'un aSSR a été testée pour des fréquences comprises entre 8 et 88 Hz (par pas de 2 Hz couvrant les sous- et deuxièmes harmoniques des fréquences de pilotage) pour chaque capteur, sujet et condition (16 à 44 Hz) au cours des 1000 dernières ms de stimulation (pour réduire l'influence des réponses d'apparition du stimulus) en utilisant les valeurs circ-T (Victor et Mast, 1991 Hamm et al., 2011 voir la section 𠇌ircular T-Test” des documents supplémentaires). Les résultats ont montré des aSSR aux fréquences motrices pour 14 stimuli (18 à 44 Hz) et aux harmoniques pour 6 stimuli (18 à 28 Hz). Les stimuli modulés à 16 Hz n'ont pas évoqué de SSR. Par conséquent, un total de 20 aSSR a été utilisé dans les analyses ultérieures.

2.5.2. Pour déterminer les topographies du cuir chevelu des aSSR en fonction de la fréquence, les FFT moyennes au sein de chaque fréquence aSSR (20 au total à partir de ci-dessus) ont été calculées pour les 1000 dernières ms de stimulation. La puissance spectrale évoquée a ensuite été calculée et normalisée entre les capteurs avant de faire la moyenne entre les sujets afin de capturer la magnitude spatiale relative et de minimiser l'influence des sujets individuels et des fréquences avec des réponses importantes. Une analyse en composantes principales (PCA Kaiser normalisation PROMAX rotation Dien, 2010) avec 207 observations (capteurs) et 20 variables (fréquences) a été calculée. Étant donné que les résultats de l'ACP étaient équivalents entre les groupes (même nombre de composants et modèles de pondérations et de structures des facteurs), une ACP globale, qui indiquait deux composants significatifs, a été utilisée pour les analyses ultérieures (Fig. 1A voir 𠇊nalyse des composants principaux pour la rétention des facteurs&# x0201d section des documents supplémentaires). Le premier composant incluait tous les aSSR à des fréquences de pilotage (18 & 0201344 Hz) avec un maximum de FCz. Le deuxième composant comprenait tous les aSSR à des fréquences harmoniques aux fréquences d'entraînement (36� Hz) avec des maxima F5 et F6.

Les résultats d'une analyse en composantes principales (ACP) de la puissance de la réponse auditive à l'état d'équilibre (aSSR) à travers la fréquence de stimulation et les capteurs EEG (A) révèlent des topographies distinctes pour les aSSR de fréquence de conduite (à gauche) et les aSSR harmoniques (à droite). Les résultats d'une PCA secondaire de la puissance aSSR à travers la fréquence de stimulus et les sujets (B) révèlent deux facteurs ou « bandes de fréquences » pour les aSSR de fréquence de pilotage (à gauche) et un facteur pour les aSSR harmoniques (à droite).

2.5.3. L'ACP a été utilisée pour évaluer si les aSSR démontraient une variance partagée en fonction de la fréquence. Les valeurs de puissance spectrale évoquées ont été moyennées au sein des sujets sur les 10 capteurs avec les scores de facteur les plus élevés des topographies basées sur l'ACP. Ces valeurs ont été standardisées à travers les fréquences au sein des sujets. Cela a donné une matrice avec 33 observations (sujets) et 14 ou 6 variables (pour les aSSR de conduite et de deuxième harmonique, respectivement). L'ACP a été calculée sur cette matrice. Les résultats indiquaient deux composants pour la fréquence de conduite (composants bêta et gamma séparés) et un composant pour la deuxième harmonique (Fig. 1B voir “Principal Components Analysis for Factor Retention” section of Supplementary Materials). Des analyses ultérieures ont été menées sur ces scores de composants plutôt que sur les fréquences de conduite individuelles.

2.5.4.La cohérence inter-essais (ITC) et la puissance d'essai unique (STP) ont été calculées pour les scores des composants. L'ITC quantifie la cohérence de la phase oscillatoire entre les essais (Jammalamadaka et SenGupta, 2001 Hamm et al., 2011). Les nombres complexes dérivés de la FFT à chaque point de temps et de fréquence pour chaque essai ont été divisés par leurs valeurs absolues, puis additionnés entre les essais et divisés par le nombre d'essais (voir la section 𠇊justement de la cohérence entre les essais” des documents supplémentaires). La valeur absolue de ce résultat (ITC) est bornée entre 0 et 1 (1 indiquant un alignement de phase parfait). Le STP quantifie l'amplitude de l'activité oscillatoire et a été analysé en tant que changement de puissance par rapport à la ligne de base en décibels (Delorme et Makeig, 2004, voir la section « Comparaison de la puissance de base » des matériaux supplémentaires).

L'analyse des AER basse fréquence a été réalisée en créant des fenêtres d'essai uniques de 500 ms avant à 500 ms après le début des stimuli en utilisant la même procédure que pour les aSSR. Par la suite, les valeurs ITC et STP ont été calculées pour 2� Hz afin de quantifier la composition fréquentielle de l'AER à travers les fréquences de conduite.

2.6. analyses statistiques

Pour la fréquence d'entraînement aSSR (18� Hz), les valeurs ITC et STP ont été analysées en deux étapes : (i) une appartenance à un groupe (SZ, H) par taux de stimulation (facteurs bêta, gamma) par temps (premier, deuxième et troisième 500 ms pendant la stimulation à l'état d'équilibre) ANOVA à modèle mixte pour évaluer les réponses neuronales à la conduite auditive, et (ii) une ANOVA à modèle mixte d'appartenance au groupe par taux de stimulation pour évaluer l'activité neuronale à la fréquence de conduite restant dans les 500 ms qui suivent décalage du stimulus pour déterminer s'il y avait des différences dans la façon dont les groupes ont récupéré de la stimulation à l'état d'équilibre. Les valeurs ITC et STP de la deuxième harmonique aSSR (36� Hz) ont été analysées en utilisant les deux mêmes étapes mais sans le facteur de taux de stimulation. Les ARE basse fréquence se sont produites dans la gamme 2𠄸 Hz au cours des 400 premières ms suivant le début du stimulus (Fig. 2). Les valeurs ITC et STP dans cette plage (en utilisant les 10 capteurs qui ont le mieux capturé ces réponses) ont été analysées avec une ANOVA à modèle mixte d'appartenance au groupe (SZ, H) par taux de stimulation (bêta, gamma). La correction de Greenhouse&# x02013Geisser a été utilisée lorsque la sphéricité a été violée (Mauchly, 1940).

Les tracés de la puissance d'essai unique (A) indiquent que H a une puissance oscillatoire induite par le stimulus significativement plus élevée dans les fréquences thêta/alpha faible (2𠄸 Hz) dans la période de 50� ms après le stimulus. Cette différence ne variait pas avec la fréquence du stimulus. Les tracés de cohérence de phase inter-essai (B ITC) indiquent que bien que H ait, en moyenne, un peu plus d'ITC dans les fréquences thêta/faible alpha (2𠄸 Hz) dans la période de 50� ms après le stimulus que SZ, cette différence n'était pas significative et ne varie pas significativement avec la fréquence du stimulus.


Validation de la réponse auditive à l'état d'équilibre multicanal chez les adultes atteints de surdité neurosensorielle

Objectif: Pour diverses raisons médico-légales et financières, certains patients peuvent présenter cliniquement une surdité exagérée qui varie en degré, en nature et en latéralité. Le but de cette étude était d'évaluer si la mesure de la réponse auditive à l'état d'équilibre multicanal peut être utilisée comme un test objectif des seuils auditifs chez les adultes ayant une perte auditive neurosensorielle.

Conception et mise en place de l'étude : Il s'agissait d'une étude de conception de recherche expérimentale, comparative et prospective menée dans un centre médical universitaire. De janvier à juin 2007, 142 sujets (284 oreilles) présentant divers degrés de surdité de perception ont été inclus. Quatre fréquences couramment utilisées (500, 1000, 2000 et 4000 Hz) ont été évaluées. Les seuils de tonalité pure et les seuils de réponse à l'état d'équilibre auditif multicanal ont été obtenus pour chaque oreille chez tous les sujets. La corrélation entre les seuils de réponse auditive à l'état d'équilibre et les seuils de tonalité pure a été évaluée. Le temps pris pour le test de réponse auditive à l'état d'équilibre multicanal a également été enregistré.

Résultats: Les résultats des seuils de réponse à l'état d'équilibre auditif multicanal et des seuils de tonalité pure ont été comparés pour chaque fréquence de test. Une différence de moins de 15 dB a été trouvée chez 71 pour cent des patients, tandis qu'une différence de moins de 20 dB a été trouvée chez 83 pour cent. La corrélation entre les seuils de réponse auditive à l'état d'équilibre et les seuils de tonalité pure, exprimée par le coefficient de corrélation (r), était de 0,89, 0,95, 0,96 et 0,97 à 500, 1000, 2000 et 4000 Hz, respectivement. La force de la relation entre les seuils de réponse auditive à l'état d'équilibre et les seuils de tonalité pure augmentait avec l'augmentation de la fréquence et l'augmentation du degré de perte auditive. Les seuils de réponse auditive à l'état d'équilibre enregistrés ont été utilisés pour calculer les lignes de régression prédisant les résultats du seuil de tonalité pure. Les seuils moyens estimés de tons purs calculés à partir de ces lignes de régression étaient tous à moins de 10 dB des seuils réels de tons purs enregistrés. La durée moyenne du test de réponse auditive à l'état d'équilibre multicanal était de 42 minutes par patient.

Conclusion: La mesure de la réponse auditive à l'état d'équilibre multicanal pourrait être un examen électrophysiologique puissant et pratique permettant de certifier objectivement une déficience auditive clinique chez l'adulte.


Les déficits de réponse auditive à l'état d'équilibre sont associés à la sévérité des symptômes et à un mauvais fonctionnement chez les patients atteints de troubles psychotiques

Objectifs: L'oscillation gamma est importante pour la coordination cortico-corticale et l'intégration de l'information dans les réseaux de neurones. La réponse auditive à l'état d'équilibre (ASSR) à 40 Hz, qui reflète la synchronie neuronale dans la bande gamma (30-100 Hz), est anormale chez les patients atteints de schizophrénie (SZ). La présente étude a utilisé l'ASSR à plusieurs fréquences pour examiner (1) le dysfonctionnement gamma chez les patients atteints de SZ, de trouble schizo-affectif (SA) et de trouble bipolaire (BD) par rapport aux témoins, (2) la relation entre les mesures ASSR et la sévérité des symptômes cliniques, et (3) la relation entre les mesures ASSR et le fonctionnement réel de la communauté.

Méthodes : L'EEG a été enregistré à partir de 75 patients témoins, 52 SZ, 55 SA et 89 patients BD pendant des trains de clic binauraux à 20-30-40 Hz. L'ANCOVA a été utilisée pour comparer les mesures ASSR entre les groupes en contrôlant l'âge, le sexe et l'éducation. Les associations entre les mesures ASSR, la gravité des symptômes et le fonctionnement de la communauté ont été examinées à l'aide de la régression linéaire et des corrélations partielles de Pearson.

Résultats: Des déficits ASSR à la fréquence gamma ont été observés dans tous les groupes de patients. Les patients SA présentaient un déficit spécifique supplémentaire dans l'ASSR 20 Hz. La sévérité des symptômes maniaques, dépressifs et anxieux médiaient les déficits ASSR. La sévérité des symptômes hallucinatoires et le fonctionnement de la communauté, en particulier une vie indépendante/une activité significative, étaient significativement et indépendamment associés à l'ASSR 40 Hz.

Conclusion : Les patients SZ, SA et BD sont susceptibles de partager les mêmes anomalies dans les processus neuronaux qui génèrent des oscillations gamma. Les ASSR 40 Hz sont associés au fonctionnement communautaire chez les patients et peuvent servir de biomarqueur pour prédire les résultats fonctionnels.

Mots clés: Psychose affective Fonctionnement communautaire Oscillation corticale Schizophrénie Sévérité des symptômes.

Copyright © 2018 Elsevier B.V. Tous droits réservés.

Déclaration de conflit d'intérêts

Les auteurs n'ont signalé aucun conflit d'intérêts financier biomédical. Le Dr Dost Öngür a reçu un soutien à la recherche de Roche Genentech en 2014.

Les auteurs n'ont signalé aucun intérêt financier biomédical ni aucun conflit d'intérêts potentiel. Le Dr Dost Öngür a reçu un soutien à la recherche de Roche Genentech en 2014.


Méthodes

Sujets

Douze personnes souffrant d'acouphènes chroniques (sept femmes âge moyen±SD : 27,9ଘ.6, durée moyenne des acouphènes en années±SD : 5,8±SD : 5,8±SD) et 10 témoins auditifs normaux (cinq femmes âge moyen 25,7±SD x000b12.7) ont participé à l'étude. Tous les participants étaient droitiers selon le Edinburgh Handedness Inventory (Oldfield, 1971). L'étude a été approuvée par le comité d'examen institutionnel de l'Université de Constance, les participants ont été pleinement informés de la procédure expérimentale et ont signé un formulaire de consentement écrit avant l'expérience. Après l'expérience, les sujets ont été payés pour leur participation (15 €). Tous les sujets ont été recrutés à l'Université de Constance.

Les cotes subjectives de l'intrusion des acouphènes ont été évaluées avant l'expérience avec un questionnaire largement utilisé et validé neurophysiologiquement [19], [20]. L'intrusion des acouphènes est une sous-échelle de ce questionnaire avec une fiabilité test-retest de 0,86. Des informations détaillées sur le patient sont présentées dans le tableau 2 .

Tableau 2

SujetÂgeSexeAcouphènes intrusifsÉtiologieDurée des acouphènesCôté acouphène
129MN / AInconnu1Bilatéral
238F5Perte auditive soudaine14Bilatéral
332F3Inconnu2Oreille droite
420M11Inconnu2Bilatéral
524M7Traumatisme sonore3Oreille droite
622F2Inconnu6Bilatéral
723M1Traumatisme sonore3Bilatéral
826M8Infection Borélia9Bilatéral
925F3Inconnu6Bilatéral
1050F7Traumatisme sonore12Oreille gauche
1123F2Traumatisme sonore4Bilatéral
1223F10Inconnu8Bilatéral

Conception expérimentale et appareillage

Pendant les stimulations auditives, les sujets ont regardé des images stables de contenu émotionnel neutre. Cela a été fait pour concentrer leur attention et les garder éveillés. Les images ont été affichées à partir d'environ une seconde avant le début de la tonalité jusqu'à environ une seconde après l'arrêt de la tonalité. Cela a été fait pour éviter l'enregistrement de potentiels évoqués visuels pendant la présentation du son. Le même ensemble d'images a été utilisé dans le groupe témoin et le groupe acouphène. Les images ont été prises à partir de l'International Affective Picture System (IAPS). Nous avons sélectionné des images de contenu émotionnel neutre (faible excitation, faible valence) pour éviter des réponses émotionnelles différentielles. Les deux groupes ont vu la même série d'images. L'intervalle inter-essai (ITI) variait entre deux et trois secondes. Pendant cette pause, les patients ont été encouragés à cligner des yeux, afin qu'ils puissent éviter de cligner des yeux pendant la stimulation. La procédure, y compris l'envoi de marqueurs au système d'acquisition de données, a été implémentée dans Psyscope [21] (http://psy.ck.sissa.it).

Les signaux en régime permanent ont été modulés avec une fréquence de modulation de 37,1 Hz et une profondeur de modulation de 100%. Dans le groupe des acouphènes, la fréquence porteuse a été adaptée aux propriétés de hauteur individuelles du son des acouphènes tandis que deux fréquences de contrôle ont été choisies 1,1 et 2,2 octaves en dessous. La différence de 1,1 et 2,2 octaves a été choisie pour éviter les harmoniques. Les fréquences porteuses pour le groupe témoin ont été simulées par sélection aléatoire à partir d'une gamme de fréquences similaire. Pour supprimer les clics à l'activation et au décalage des stimuli, une rampe d'activation et de décalage de 15 ms a été appliquée aux tonalités. Les stimuli ont été présentés avec une fréquence d'échantillonnage de 44'100 Hz. Chaque stimulus a duré 10 secondes et a été présenté au hasard de manière monophonique, 30 fois par oreille. L'intensité de chaque tonalité a été adaptée individuellement à une tonalité AM de 1000 Hz pour assurer une perception d'intensité égale dans toutes les conditions.

Les stimuli auditifs ont été générés à l'extérieur de la pièce à blindage magnétique et conduits jusqu'à l'oreille du patient via un système de diffusion sonore à tube flexible avec des propriétés de filtre approximativement linéaires. Les stimuli visuels ont également été générés à l'extérieur de la pièce blindée magnétiquement avec un vidéoprojecteur (DLA-G11E, JVC, Friedberg, Allemagne) et ont été projetés sur un champ de projection blanc au plafond de la pièce à l'aide d'un système de miroir.

Mesures audiométriques et définition de la fréquence des acouphènes

L'échantillon d'acouphène a subi une série de tests audiométriques pour évaluer les problèmes d'audition et le spectre de fréquences du son de l'acouphène. Ces mesures ont été utilisées pour définir le ton “tinnitus” qui a été utilisé pour l'expérience. Toutes les mesures ont été effectuées dans une chambre à bruit réduit avant l'expérience. Mesures audiométriques effectuées avec un audiomètre clinique (AC40 Clinical Audiometer, Audiometrics, Shreveport, LA) pour déterminer l'ampleur de la perte auditive dans les fréquences suivantes : 250, 500, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, et 8000Hz. Pour le diagnostic des régions mortes de la cochlée, nous avons réalisé le test Threshold Equalizing Noise (TEN) développé par Moore et al. 2000 [22]. L'idée du test TEN est de mesurer les dommages des cellules ciliées internes qui ne peuvent pas être diagnostiqués par une audiométrie clinique normale. Dans des conditions normales, une perte auditive limitée à une petite partie peut être compensée par une écoute hors fréquence. C'est-à-dire que les cellules ciliées d'une région non endommagée voisine de la cochlée sont activées par le son. Le test TEN rend compte de cet effet en présentant un seuil d'égalisation du bruit pendant l'audiométrie. Les mêmes fréquences que dans l'audiométrie clinique ont été testées. Deux conditions doivent être remplies pour parler d'une région morte : Le seuil d'audition du sujet à une certaine fréquence doit être au moins 10 dB supérieur au niveau de bruit et le seuil doit être supérieur de plus de 10 dB au seuil d'audition normal.

Pour évaluer le spectre des acouphènes individuels, nous avons utilisé une approche publiée par Norena et ses collègues [23]. Des tons purs de fréquences variables ont été présentés au sujet un à la fois. Encore une fois, les mêmes fréquences que pour l'audiométrie clinique ont été utilisées ici. Chaque essai comportait deux parties : Dans une première étape, il était demandé au sujet d'ajuster l'intensité de la tonalité de manière à ce qu'elle corresponde à l'intensité perçue de l'acouphène. Dans une deuxième étape, le patient a été invité à évaluer dans quelle mesure le ton appartenait à la perception des acouphènes sur une échelle comprise entre zéro et dix. Dans l'ensemble, chaque fréquence a été présentée quatre fois dans un ordre pseudo-aléatoire. Le premier tour, dans lequel les 10 fréquences ont été présentées une fois, a été considéré comme un tour d'entraînement et n'a pas été pris en compte dans l'analyse.

Normalement, ces cotes de spectre ne sont pas une fréquence unique, mais plutôt un spectre de fréquences. Cependant, la conception expérimentale que nous avons utilisée ici nécessitait une fréquence porteuse unique pour la condition de tonalité d'acouphène plutôt qu'un spectre d'acouphène individuel pour le rendre comparable aux autres sujets et conditions. De plus, les fréquences du spectre des acouphènes se chevauchent généralement avec les fréquences d'une perte auditive importante.

Cependant, dans le cas idéal, le spectre des acouphènes se caractérise par une forte augmentation pour les fréquences plus élevées qui atteint finalement un plateau. Comme trouvé précédemment dans notre laboratoire, la première fréquence de ce plateau est concordante avec le bord avant de la région de la perte auditive [24]. Ainsi, cette fréquence aurait une forte similitude avec la perception des acouphènes et se situerait principalement dans les niveaux d'audition normaux.

Acquisition et analyse de données

Les données ont été enregistrées avec un système de magnétomètre tête entière à 148 canaux (MAGNES 2500 WH, 4D Neuroimaging, San Diego, USA), installé dans une pièce à blindage magnétique (Vakuumschmelze Hanau, Allemagne). La correction des artefacts pour les battements cardiaques et les clignements des yeux a été effectuée à l'aide d'un processus semi-automatisé mis en œuvre dans BESA (MEGIS, Grlfing, Allemagne) avant l'analyse suivante. Dans cette approche, les topographies spatiales des activités EOG et ECG pertinentes sont estimées dans une première étape. Les vecteurs spatiaux résultants (estimés via PCA normalement une composante pour les clignements et 2 composantes pour l'ECG représentent 㺐% de la topographie) sont ajoutés au modèle cérébral (avant). Par ce moyen, l'influence des sources artéfactuelles peut être supprimée. Les signaux de chaque essai, enregistrés avec un taux d'échantillonnage de 678,17 Hz, ont été moyennés sur des périodes sans artefact et projetés sur un montage source de huit sources neuronales régionales à l'aide de BESA. La configuration de la source a été ajustée à la taille de la tête individuelle et se composait de sources temporelles, orbitofrontales et pariétales dans les deux hémisphères, une source centrée dans le cortex cingulaire postérieur et une dans le cortex cingulaire antérieur. Après filtrage passe-bande (35 à 39 Hz), chaque essai a été segmenté en fenêtres superposées de 107,8 ms et moyenné dans le domaine temporel pour améliorer le rapport signal-bruit.

Les 265 premières ms de chaque réponse en régime permanent de 10 secondes ont été rejetées pour éviter les interférences causées par les premières réponses transitoires du cerveau. La phase de la réponse à 37 Hz a été estimée avec une transformation de Fourier rapide pour chaque essai et source. La différence de phase a été calculée pour toutes les paires de sources possibles et la synchronisation de phase a été opérationnalisée en tant que longueur moyenne du vecteur des données circulaires (similaire à Lachaux et al., 2000). Après avoir fait la moyenne et estimé la phase, une transformation Fisher-z a été appliquée aux valeurs de verrouillage de phase individuelles. Dans un premier temps, nous avons calculé une ANOVA de modèles mixtes pour chaque connexion et les groupe x condition l'effet d'interaction nous a guidés vers les connexions d'intérêt pour une analyse plus approfondie. Deuxièmement, ces connexions étaient corrélées avec les évaluations individuelles de l'intrusion des acouphènes. Deux de ces connexions se sont avérées avoir des corrélations significatives avec l'intrusion et dans une troisième étape, elles ont été entrées dans une analyse de régression expliquant l'intrusion des acouphènes sur la base des synchronies de phase observées.


Réponses auditives à l'état d'équilibre à 40 Hz et traitement complexe de l'information : une étude exploratoire chez de jeunes hommes en bonne santé

L'activité électroencéphalographique (EEG) dans la gamme gamma (30-80 Hz) est liée à une variété de processus sensoriels et cognitifs qui sont fréquemment altérés dans la schizophrénie. La réponse auditive à l'état d'équilibre à 40 Hz (40 Hz ASSR) est utilisée comme indice d'activité gamma et est proposée comme biomarqueur de la schizophrénie. Néanmoins, le lien entre les ASSR et les fonctions cognitives n'est pas clair. Cette étude explore une relation possible entre la performance sur les tâches cognitives et les ASSR à 40 Hz dans un échantillon uniforme contrôlé de jeunes hommes en bonne santé, car l'âge et le sexe peuvent avoir une influence complexe sur les ASSR. Vingt-huit jeunes volontaires de sexe masculin en bonne santé ont participé (âge moyen ± écart-type 25,8 ± 3,3) à l'étude. Les trains de clics à 40 Hz (500 ms) ont été présentés 150 fois avec un intervalle inter-stimulus fixé à 700-1000 ms. L'indice de verrouillage de phase (PLI) et la perturbation de puissance liée à l'événement (ERSP) de l'ASSR ont été calculés dans la plage de latence de 200 à 500 ms, ce qui correspond à la partie stable de la réponse. La batterie de tâches de Psychology Experiment Building Language (PEBL) a été utilisée pour évaluer cinq sous-domaines cognitifs : la tâche de temps de réponse Choice, le test de Stroop, le test de la Tour de Londres, la tâche de décision lexicale et la tâche de catégorisation sémantique. Les coefficients de corrélation de Pearson ont été calculés pour accéder aux relations, aucune correction de tests multiples n'a été appliquée car les tests étaient de nature exploratoire. Une corrélation positive significative a été observée pour le gamma de latence tardive et le nombre moyen d'étapes dans la tâche de la Tour de Londres reflétant les capacités de planification et de résolution de problèmes. Ces résultats soutiennent le concept selon lequel l'ASSR 40 Hz pourrait mettre en évidence des mécanismes descendants liés au fonctionnement cognitif. Par conséquent, les ASSR à 40 Hz peuvent être utilisés pour explorer la relation entre le fonctionnement cognitif et les indices neurophysiologiques de l'activité cérébrale.

Déclaration de conflit d'intérêts

Les auteurs ont déclaré qu'ils n'existaient pas de conflit d'intérêts.

Les figures

Fig 1. Les topographies de PLI (haut…

Fig 1. Les topographies de PLI (panneau supérieur) et ERSP (panneau inférieur) dans les 0 à 500 ms…

Fig 2. Évolution temporelle des PLI (supérieure…

Fig 2. Évolution dans le temps des PLI (panneau supérieur) et des ERSP (panneau inférieur) pour la gauche,…

Fig 3. Nuages ​​de points des PLI et ERSP…

Fig 3. Diagrammes de dispersion des PLI et des ERSP par rapport aux mouvements moyens dans la Tour de Londres…


La parole est un signal complexe contenant une grande variété d'informations acoustiques. Pour une réception précise de la parole, l'auditeur doit percevoir des modulations sur une plage de fréquences d'enveloppe. La perception de ces modulations est particulièrement importante pour les utilisateurs d'implants cochléaires (IC), car tous les dispositifs commerciaux utilisent des stratégies de codage d'enveloppe. La surdité prolongée affecte la voie auditive. Cependant, on sait peu de choses sur la façon dont l'implantation cochléaire affecte le traitement neuronal des stimuli modulés. Cette étude examine et contraste le traitement neuronal des signaux modulés par le taux d'enveloppe chez les auditeurs acoustiques et CI.

Les réponses auditives en régime permanent (ASSR) sont utilisées pour étudier le traitement neuronal des signaux modulés en amplitude (AM). Une technique de formation de faisceaux est appliquée pour déterminer l'augmentation de l'activité neuronale par rapport à une condition de contrôle, avec une attention particulière portée à définir l'exactitude et la précision de cette technique par rapport à d'autres tomographies. Dans une cohorte de 44 auditeurs acoustiques, la localisation, l'activité et la latéralisation hémisphérique des ASSR sont caractérisées en faisant systématiquement varier le taux de modulation (4, 10, 20, 40 et 80 Hz) et la stimulation de l'oreille (droite, gauche et bilatérale). Nous démontrons un modèle complexe de latéralité dépendant à la fois du taux de modulation et de la stimulation de l'oreille qui est cohérent et étend la littérature existante.

Nous présentons une nouvelle extension de la méthode de formation de faisceau qui facilite l'analyse de la source des réponses auditives en régime permanent (EASSR) évoquées électriquement. Dans une cohorte de 5 utilisateurs d'IC ​​unilatérale implantés à droite, l'activité neuronale est déterminée pour la fréquence de 40 Hz et comparée à la cohorte acoustique. Les résultats indiquent que les utilisateurs d'IC ​​activent des emplacements thalamiques typiques pour des stimuli de 40 Hz. Cependant, en complément des études de stimuli transitoires, la population IC présente une latéralité hémisphérique atypique, activant préférentiellement l'hémisphère controlatéral.


Voir la vidéo: Comment changer le tiroir pile de vos aides auditives (Janvier 2022).