Análisis de respuesta cortical usando electroencefalografía para validar un modelo neurocomputacional

Abstract

La DIVA ha sido validado mediante simulaciones que comparan sus respuestas con las interacciones conductuales observadas durante perturbaciones del feedback auditivo en adultos con habla típica. Estas simulaciones han demostrado la capacidad de La DIVA para simular diversos modos de control motor laríngeo, desde respuestas reflejas hasta adaptativas, así como la generación de contornos prosódicos en el habla. Para ampliar la comprensión de los mecanismos neurales involucrados en la producción vocal, se propone implementar EEG_La DIVA, una extensión del modelo DIVA que integra información de la actividad cortical cerebral utilizando electroencefalografía (EEG). Este enfoque ofrece una medición directa de la actividad eléctrica del cerebro con alta resolución temporal, permitiendo la representación de la dinámica oscilatoria cerebral durante la roducción del habla. La implementación de EEG_LaDIVA se justifica por su equilibrio óptimo entre eficiencia de recursos, contribución al entendimiento del modelo LaDIVA y viabilidad para su implementación en estudios amplios y representativos. Este estudio propone un grupo de 24 sujetos y se espera que permita evaluar la relación entre los parámetros de EEG_LaDIVA, los comportamientos vocales compensatorios y la activación cerebral, identificando patrones comunes y variaciones individuales en la producción vocal y su control motor neural. Este enfoque de investigación tiene el potencial de mejorar significativamente la comprensión de los mecanismos subyacentes a la producción vocal y contribuir al desarrollo de estrategias de diagnóstico y rehabilitación más efectivas para trastornos del habla y la voz.

LaDIVA has been validated by simulations comparing its responses to behavioral interactions observed during auditory feedback perturbations in adults with typical speech. These simulations have demonstrated LaDIVA’s ability to simulate various modes of laryngeal motor control, from reflexive to adaptive responses, as well as the generation of prosodic contours in speech. To further our understanding of the neural mechanisms involved in vocal production, it is proposed to implement EEG_LaDIVA, an extension of the DIVA model that integrates information from brain cortical activity using electroencephalography (EEG). This approach provides a direct measurement of brain electrical activity with high temporal resolution, allowing the representation of brain oscillatory dynamics during speech production. The implementation of EEG_LaDIVA is justified by its optimal balance between resource efficiency, contribution to the understanding of the LaDIVA model, and feasibility for implementation in large and representative studies. This study involves a group of 24 subjects and it will hopefully allow evaluation of the relationship between EEG_LaDIVA parameters, compensatory vocal behaviors, and brain activation, identifying common patterns and individual variations in vocal production and their neural motor control. This research approach has the potential to significantly improve our understanding of the mechanisms underlying vocal production and contribute to the development of more effective diagnostic and rehabilitation strategies for speech and voice disorders.