A test of auditory-visual speech perception for hearing-impaired children

This paper discusses a test for speech perception and scoring to test likelihood of success with mainstreaming.

Evaluation of auditory-visual speech perception in individuals diagnosed with dementia of the Alzheimer's type

Auditory-visual speech perception testing was completed using wordandconsonant-level stimuli in individuals with known degrees of dementia of theAlzheimer’s type. The correlations with the cognitive measures and the speechperception measures (A-only, V-only, AV, VE or AE) did not reveal significantrelationships.

The distinct contributions of age of acquisition and word frequency in auditory word perception

We report two studies of the distinct effects that a word's age of acquisition (AoA) and frequency have on the mental lexicon. In the first study, a purely statistical analysis, we show that AoA and frequency are related in different ways to the phonological form and imageability of different words. In the second study, three groups of participants (34 seven-year-olds, 30 ten-year-olds, and 17 adults) took part in an auditory lexical decision task, with stimuli varying in AoA, frequency, length, neighbourhood density, and imageability. The principal result is that the influence of these different variables changes as a function of AoA: Neighbourhood density effects are apparent for early and late AoA words, but not for intermediate AoA, whereas imageability effects are apparent for intermediate AoA words but not for early or late AoA. These results are discussed from the perspective that AoA affects a word's representation, but frequency affects processing biases.

Speech perception and cortical auditory evoked potentials in cochlear implant users with auditory neuropathy spectrum disorders

Objective: To characterize the PI component of long latency auditory evoked potentials (LLAEPs) in cochlear implant users with auditory neuropathy spectrum disorder (ANSD) and determine firstly whether they correlate with speech perception performance and secondly whether they correlate with other variables related to cochlear implant use. Methods: This study was conducted at the Center for Audiological Research at the University of Sao Paulo. The sample included 14 pediatric (4-11 years of age) cochlear implant users with ANSD, of both sexes, with profound prelingual hearing loss. Patients with hypoplasia or agenesis of the auditory nerve were excluded from the study. LLAEPs produced in response to speech stimuli were recorded using a Smart EP USB Jr. system. The subjects' speech perception was evaluated using tests 5 and 6 of the Glendonald Auditory Screening Procedure (GASP). Results: The P-1 component was detected in 12/14 (85.7%) children with ANSD. Latency of the P-1 component correlated with duration of sensorial hearing deprivation (*p = 0.007, r = 0.7278), but not with duration of cochlear implant use. An analysis of groups assigned according to GASP performance (k-means clustering) revealed that aspects of prior central auditory system development reflected in the P-1 component are related to behavioral auditory skills. Conclusions: In children with ANSD using cochlear implants, the P-1 component can serve as a marker of central auditory cortical development and a predictor of the implanted child's speech perception performance. (c) 2012 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

The Topology of Auditory and Visual Perception, Linguistic Communication, and Interactive Written Discourse

In this article, it is shown that IWD incorporates topological perceptual characteristics of both spoken and written language, and it is argued that these characteristics should not be ignored or given up when synchronous textual CMC is technologically developed and upgraded.

Investigations into Velocity and Distance Perception Based on Different Types of Moving Sound Sources with Respect to Auditory Virtual Environments

The characteristics of moving sound sources have strong implications on the listener's distance perception and the estimation of velocity. Modifications of the typical sound emissions as they are currently occurring due to the tendency towards electromobility have an impact on the pedestrian's safety in road traffic. Thus, investigations of the relevant cues for velocity and distance perception of moving sound sources are not only of interest for the psychoacoustic community, but also for several applications, like e.g. virtual reality, noise pollution and safety aspects of road traffic. This article describes a series of psychoacoustic experiments in this field. Dichotic and diotic stimuli of a set of real-life recordings taken from a passing passenger car and a motorcycle were presented to test subjects who in turn were asked to determine the velocity of the object and its minimal distance from the listener. The results of these psychoacoustic experiments show that the estimated velocity is strongly linked to the object's distance. Furthermore, it could be shown that binaural cues contribute significantly to the perception of velocity. In a further experiment, it was shown that - independently of the type of the vehicle - the main parameter for distance determination is the maximum sound pressure level at the listener's position. The article suggests a system architecture for the adequate consideration of moving sound sources in virtual auditory environments. Virtual environments can thus be used to investigate the influence of new vehicle powertrain concepts and the related sound emissions of these vehicles on the pedestrians' ability to estimate the distance and velocity of moving objects.

The effects of induced muscle tension and auditory stimulation on tachistoscopic perception.

Cover title.

Auditory-visual speech integration by prelinguistic infants: Perception of an emergent consonant in the McGurk effect

The McGurk effect, in which auditory [ba] dubbed onto [go] lip movements is perceived as da or tha, was employed in a real-time task to investigate auditory-visual speech perception in prelingual infants. Experiments 1A and 1B established the validity of real-time dubbing for producing the effect. In Experiment 2, 4(1)/(2)-month-olds were tested in a habituation-test paradigm, in which 2 an auditory-visual stimulus was presented contingent upon visual fixation of a live face. The experimental group was habituated to a McGurk stimulus (auditory [ba] visual [ga]), and the control group to matching auditory-visual [ba]. Each group was then presented with three auditory-only test trials, [ba], [da], and [deltaa] (as in then). Visual-fixation durations in test trials showed that the experimental group treated the emergent percept in the McGurk effect, [da] or [deltaa], as familiar (even though they had not heard these sounds previously) and [ba] as novel. For control group infants [da] and [deltaa] were no more familiar than [ba]. These results are consistent with infants'perception of the McGurk effect, and support the conclusion that prelinguistic infants integrate auditory and visual speech information. (C) 2004 Wiley Periodicals, Inc.

An organization of visual and auditory fear conditioning in the lateral amygdala

Pavlovian fear conditioning is an evolutionary conserved and extensively studied form of associative learning and memory. In mammals, the lateral amygdala (LA) is an essential locus for Pavlovian fear learning and memory. Despite significant progress unraveling the cellular mechanisms responsible for fear conditioning, very little is known about the anatomical organization of neurons encoding fear conditioning in the LA. One key question is how fear conditioning to different sensory stimuli is organized in LA neuronal ensembles. Here we show that Pavlovian fear conditioning, formed through either the auditory or visual sensory modality, activates a similar density of LA neurons expressing a learning-induced phosphorylated extracellular signal-regulated kinase (p-ERK1/2). While the size of the neuron population specific to either memory was similar, the anatomical distribution differed. Several discrete sites in the LA contained a small but significant number of p-ERK1/2-expressing neurons specific to either sensory modality. The sites were anatomically localized to different levels of the longitudinal plane and were independent of both memory strength and the relative size of the activated neuronal population, suggesting some portion of the memory trace for auditory and visually cued fear conditioning is allocated differently in the LA. Presenting the visual stimulus by itself did not activate the same p-ERK1/2 neuron density or pattern, confirming the novelty of light alone cannot account for the specific pattern of activated neurons after visual fear conditioning. Together, these findings reveal an anatomical distribution of visual and auditory fear conditioning at the level of neuronal ensembles in the LA.

Primary and secondary neural networks of auditory prepulse inhibition: a functional magnetic resonance imaging study of sensorimotor gating of the human acoustic startle response

Feedforward inhibition deficits have been consistently demonstrated in a range of neuropsychiatric conditions using prepulse inhibition (PPI) of the acoustic startle eye-blink reflex when assessing sensorimotor gating. While PPI can be recorded in acutely decerebrated rats, behavioural, pharmacological and psychophysiological studies suggest the involvement of a complex neural network extending from brainstem nuclei to higher order cortical areas. The current functional magnetic resonance imaging study investigated the neural network underlying PPI and its association with electromyographically (EMG) recorded PPI of the acoustic startle eye-blink reflex in 16 healthy volunteers. A sparse imaging design was employed to model signal changes in blood oxygenation level-dependent (BOLD) responses to acoustic startle probes that were preceded by a prepulse at 120 ms or 480 ms stimulus onset asynchrony or without prepulse. Sensorimotor gating was EMG confirmed for the 120-ms prepulse condition, while startle responses in the 480-ms prepulse condition did not differ from startle alone. Multiple regression analysis of BOLD contrasts identified activation in pons, thalamus, caudate nuclei, left angular gyrus and bilaterally in anterior cingulate, associated with EMGrecorded sensorimotor gating. Planned contrasts confirmed increased pons activation for startle alone vs 120-ms prepulse condition, while increased anterior superior frontal gyrus activation was confirmed for the reverse contrast. Our findings are consistent with a primary pontine circuitry of sensorimotor gating that interconnects with inferior parietal, superior temporal, frontal and prefrontal cortices via thalamus and striatum. PPI processes in the prefrontal, frontal and superior temporal cortex were functionally distinct from sensorimotor gating.

Functional neuroanatomy of auditory mismatch processing : an event-related fMRI study of duration-deviant oddballs

This study was designed to identify the neural networks underlying automatic auditory deviance detection in 10 healthy subjects using functional magnetic resonance imaging. We measured blood oxygenation level-dependent contrasts derived from the comparison of blocks of stimuli presented as a series of standard tones (50 ms duration) alone versus blocks that contained rare duration-deviant tones (100 ms) that were interspersed among a series of frequent standard tones while subjects were watching a silent movie. Possible effects of scanner noise were assessed by a “no tone” condition. In line with previous positron emission tomography and EEG source modeling studies, we found temporal lobe and prefrontal cortical activation that was associated with auditory duration mismatch processing. Data were also analyzed employing an event-related hemodynamic response model, which confirmed activation in response to duration-deviant tones bilaterally in the superior temporal gyrus and prefrontally in the right inferior and middle frontal gyri. In line with previous electrophysiological reports, mismatch activation of these brain regions was significantly correlated with age. These findings suggest a close relationship of the event-related hemodynamic response pattern with the corresponding electrophysiological activity underlying the event-related “mismatch negativity” potential, a putative measure of auditory sensory memory.

Sensory auditory processing and intuitive sound detection : an investigation of musical experts and nonexperts

The auditory system can detect occasional changes (deviants) in acoustic regularities without the need for subjects to focus their attention on the sound material. Deviant detection is reflected in the elicitation of the mismatch negativity component (MMN) of the event-related potentials. In the studies presented in this thesis, the MMN is used to investigate the auditory abilities for detecting similarities and regularities in sound streams. To investigate the limits of these processes, professional musicians have been tested in some of the studies. The results show that auditory grouping is already more advanced in musicians than in nonmusicians and that the auditory system of musicians can, unlike that of nonmusicians, detect a numerical regularity of always four tones in a series. These results suggest that sensory auditory processing in musicians is not only a fine tuning of universal abilities, but is also qualitatively more advanced than in nonmusicians. In addition, the relationship between the auditory change-detection function and perception is examined. It is shown that, contrary to the generally accepted view, MMN elicitation does not necessarily correlate with perception. The outcome of the auditory change-detection function can be implicit and the implicit knowledge of the sound structure can, after training, be utilized for behaviorally correct intuitive sound detection. These results illustrate the automatic character of the sensory change detection function.

Temporal acuity in developmental dyslexia across the life span : Tactile, auditory, visual, and crossmodal estimations

Taustaa Kehityksellinen dysleksia (lukivaikeus) on erityinen lukemaan oppimisen vaikeus, johon liittyy usein myös vaikeuksia kirjoittamaan oppimisessa. Lukivaikeuden oletetaan useissa tapauksissa johtuvan vaikeudesta käsitellä kielen äännerakenteita (fonologinen prosessointi). Tämä poikkeavuus voi olla joko lukivaikeuden perimmäinen syy tai vaihtoehtoisesti ongelmat äänteiden käsittelyssä voivat heijastaa jotain vielä perustavamman tason vaikeutta. Eräs tällainen ehdotettu perustavan tasoin syy on poikkeavuus aistien toiminnoissa, erityisesti aistien aikatarkkuudessa. Aikatarkkuudella tarkoitetaan kykyä ja rajoja siinä, kuinka nopeasti esitettyä aistitiedon virtaa henkilö kykenee vastaanottamaan ja käsittelemään. Monet arjen toiminnot lukemisen rinnalla edellyttävät aistien erittäin tarkkaa ajallista erottelukykyä (esimerkiksi kuulo puheen ymmärtämisessä, tunto pintamateriaalin tunnistamisessa). Aikatarkkuusvaikeuksien esiintyvyyttä lukivaikeudessa on tutkittu aiemminkin, mutta yksimielisyyteen ei ole päästy siitä, onko kaikilla lukivaikeuksisilla näitä ongelmia tai mihin aisteihin vaikeudet mahdollisesti rajoittuvat. Myöskään ei tiedetä, havaitaanko aikatarkkuuden ongelmia kaiken ikäisillä lukivaikeuksisilla vai vaihteleeko mahdollinen ongelmien kuva iän mukana. Lisäksi on epäselvää, kuinka aikatarkkuuden ongelmat itseasiassa ovat yhteydessä kielen käsittelyn ja varsinaisen lukemisen vaikeuksiin. Tutkimussarjan aihe Tässä tutkimussarjassa aikatarkkuutta tutkittiin kolmessa yksittäisessä aistissa, joita olivat tunto, näkö ja kuulo, sekä kolmessa aistien välisessä yhdistelmässä, joita olivat audiotaktiilinen (kuulo-tunto), visuotaktiilinen (näkö-tunto) ja audiovisuaalinen (näkö-kuulo). Aikatarkkuutta arvioitiin kahdella eri menetelmällä, jotta saataisiin lisää tietoa siitä, missä tietyssä aikatarkkuuden osa-alueessa lukivaikeuksisilla mahdollisesti on vaikeuksia. Ensimmäisessä tehtävässä tutkittavan tuli arvioida, ovatko esitetyt ei-kielelliset ärsykkeet samanaikaisia vai eriaikaisia. Toisessa tehtävässä koehenkilön tuli arvioida esitettyjen ei-kielellisten ärsykkeiden esitysjärjestys. Molemmissa tehtävissä määriteltiin millisekuntitasolla (sekunnin tuhannesosa) se esitysnopeus, jolla koehenkilö kykeni arvioimaan ärsykkeiden ajalliset suhteet oikein. Englanninkielinen demonstraatio aikatarkkuustehtävistä löytyy internetistä (http://www.helsinki.fi/hum/ylpsy/neuropsy). Itse aikatarkkuustehtävien lisäksi tutkimussarjassa arvioitiin tutkimushenkilöiden päättelykykyä, kielellisiä toimintoja ja lukemista. Tutkimushenkilöt Tutkimuksiin osallistui 53 lukivaikeuksista ja 66 sujuvaa lukijaa, jotka oli jaettu kolmeen pääikäryhmään: lapset (8-12 vuotta), nuoret aikuiset (20-36 vuotta) ja ikääntyneemmät aikuiset (20-59 vuotta). Ikääntyneempien aikuisten ryhmä oli edelleen jaettu ikävuosikymmenluokkiin, mikä mahdollisti sen tutkimisen, vaikuttaako lisääntyvä aikuisikä lukivaikeuksisten aikatarkkuuteen (20-29, 30-39, 40-49 ja 50-59 -vuotiaat). Tutkimussarjan tulokset Aikatarkkuuden ongelmat lukivaikeuksisilla olivat yleistyneitä yli iän, aistien ja tehtävien Lukivaikeuksiset kaikissa pääikäryhmissä (lapset, nuoret aikuiset, ikääntyneemmän aikuiset) tarvitsivat samanikäisiä sujuvia lukijoita hitaamman esitystahdin, jotta he kykenivät arvioimaan ei-kielellisten ärsykkeiden ajallisen esitystavan oikein. Tämä aikatarkkuuden ongelma havaittiin lukivaikeuksisilla kaikissa aisteissa (tunto, kuulo, näkö) ja niiden yhdistelmissä (audiotaktiilinen, visuotaktiilinen, audiovisuaalinen). Lukivaikeuksisten aikatarkkuusongelmat ilmenivät edelleen molemmissa tehtävätyypeissä (samanaikaisuuden ja järjestyksen arvioinnissa). Aikatarkkuus ja sen ongelmat olivat yhteydessä äänteiden käsittelyyn Aikatarkkuus oli yhteydessä äänteiden käsittelykykyyn (fonologiseen prosessointiin), niin lapsilla kuin aikuisillakin, kaikissa aisteissa, niiden yhdistelmissä ja tehtävätyypeissä. Yhteys ei-kielellisen aikatarkkuuden ja kielellisten toimintojen välillä oli kuitenkin selkeämpi lukivaikeuksisilla kuin sujuvilla lukijoilla. Tämä tarkoittaa, että etenkin lukivaikeuksisilla ryhmätason huono aikatarkkuus oli yhteydessä huonoon äänteiden käsittelyyn (fonologiseen prosessointiin) ja päinvastoin. Suoraa yhteyttä lukemisen ja aikatarkkuuden välillä ei kuitenkaan havaittu. Lisääntyvä aikuisikä heikensi lukivaikeuksisten aikatarkkuutta suhteettoman paljon Tiedonkäsittelyn nopeuden on toistuvasti osoitettu hidastuvan normaalissa ikääntymisessä. Lisääntyvä aikuisikä (20-59 -vuotiailla) heikensikin sekä sujuvien että lukivaikeuksisten aikatarkkuutta. Toisin sanoen, mitä iäkkäämmästä aikuisesta oli kysymys, sitä hitaammin hänelle tuli esittää ärsykkeet, jotta hän kykeni arvioimaan niiden ajalliset suhteet oikein. Tämä ikään liittyvä tavanomainen hidastuminen oli kuitenkin yllättäen suhteettoman nopeaa lukivaikeuksisilla. Toisin sanoen, jo nuorilla lukivaikeuksisilla havaittu aikatarkkuuden vaikeus (ryhmäero verrattuna sujuviin lukijoihin) ei pysynyt saman suuruisena, vaan ryhmien ero kasvoi aikuisiän lisääntyessä. Tulosten merkitys Lukivaikeuden osoitettiin tässä tutkimussarjassa olevan yhteydessä yleistyneeseen vaikeuteen käsitellä ajassa nopeasti muuttuvaa ei-kielellistä aistitietoa (yli aistien ja niiden yhdistelmien, tehtävätyyppien, tutkittavien iän). Tämä osoittaa, että lukivaikeus ei ole ongelma, joka rajoittuu vain kielellisen materiaalin käsittelyn vaikeuksiin (äänteiden käsittely, lukeminen, kirjoittaminen). Nyt havaitut vaikeudet eivät myöskään rajoittuneet vain niihin aisteihin, jotka selkeimmin liittyvät lukemiseen (näkö) ja puhuttuun kieleen (kuulo); Ongelmia esiintyi myös muissa aisteissa (tunto). Lukivaikeuksisten lukijoiden ryhmätasolla havaittu aikatarkkuuden ongelma ei kuitenkaan heijastunut yksilötasolle; Jokainen lukivaikeuksinen ei ollut huono aikatarkkuustehtävissä. Näin ollen ei siis voida väittää, että kaikkien lukivaikeuksisten äänteiden käsittelyn tai lukemaan oppimisen vaikeudet voisivat selittyä aistien toimintojen poikkeavuudella. Aikatarkkuuden ongelmat eivät olleet yhteydessä varsinaiseen lukemiseen. Sekä lukivaikeuksisilla lapsilla että aikuisilla todettiin kuitenkin selkeä yhteys aikatarkkuuden ongelmien ja lukemaan oppimisen keskeisen ennakkoehdon, fonologisen prosessoinnin, välillä. Saattaa siis olla, että synnynnäinen aistien toimintojen poikkeavuus vaikuttaa yksilön suoriutumiseen jo ennen varsinaista lukemaan oppimista, kun ne taidot kehittyvät (fonologinen prosessointi), joille myöhempi lukemaan oppiminen perustuu. Ikäännyttäessä havaittu lukivaikeuksisten suhteettoman nopea aikatarkkuuden heikkeneminen osoittaa, että lukivaikeus ei voi olla ongelma, joka koskee vain lapsuusikää, tai vaikeus, joka johtuu vain kehityksen viivästymästä joka kurottaisiin iän myötä umpeen. Tulosten ymmärtämiseksi onkin muistettava kaksi seikkaa. Lukivaikeus on ensinnäkin yhdistetty synnynnäisiin, pieniin, poikkeavuuksiin aivojen rakenteissa ja toiminnoissa. Toisaalta tavanomaiseen ikääntymiseen liittyy se, että aivot kykenevät yhä huonommin korjaamaan ja kiertämään (kompensoimaan) pieniä vaurioita. Tämän perusteella tutkimussarjan tuloksista voidaan päätellä, että lukivaikeuksisten jo synnynnäisesti heikentyneet aivojen kompensointimahdollisuudet eivät ole yhtä tehokkaita puskuroimaan ikääntymisen tavanomaisia vaikutuksia kuin sujuvilla lukijoilla. Yllättävää kuitenkin on, että tämä korostunut heikkeneminen havaittiin jo suhteellisen nuorilla, työikäisillä, lukivaikeuksisilla, ennen 60 ikävuotta. Samanlaista ikäännyttäessä korostuvaa vaikeutta ei lukivaikeuksilla kuitenkaan havaittu päättelyssä, kielellisissä toiminnoissa tai itse lukemisessa. Vaikuttaakin siis siltä, että ne toiminnot, joita on harjaannutettu aktiivisesti, eivät heikkene kasvavan aikuisiän myötä yhtä suhteettomasti. Alkuperäiset artikkelit Laasonen M, Tomma-Halme J, Lahti-Nuuttila P, Service E, and Virsu V (2000) Rate of information segregation in developmentally dyslexic children, Brain and Language, 75(1), 66-81. Laasonen M, Service E, and Virsu V (2001) Temporal order and processing acuity of visual, auditory, and tactile perception in developmentally dyslexic young adults, Cognitive, Affective, and Behavioral Neuroscience, 1(4), 394-410. Laasonen M, Service E, and Virsu V (2002) Crossmodal temporal order and processing acuity in developmentally dyslexic young adults, Brain and Language, 80(3), 340-354. Laasonen M, Lahti-Nuuttila P, and Virsu V (2002) Developmentally impaired processing speed decreases more than normally with age, NeuroReport, 13(9), 1111-1113.