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遅延聴覚フィードバック（DAF）は遅延側音とも呼ばれ、音声と聴覚知覚の間の時間を延長する、聴覚フィードバックの一種です。[1]これは、ユーザーがマイクに話しかけ、その声がほんの一瞬遅れてヘッドフォンで聞こえるデバイスで構成されます。DAFデバイスにはハードウェアもありますが、DAFコンピュータソフトウェアも利用できます。顕著な効果を生み出す遅延のほとんどは、50〜200ミリ秒（ms）です。DAFの使用（175msの遅延）は精神的ストレスを誘発することが示されています。[2]
これは、周波数変更フィードバックやホワイトノイズマスキングとともに吃音の治療に使用される、聴覚フィードバックの一種です。また、吃音のない人に使用した場合、聴覚フィードバックシステムに関する興味深い発見も実証されています。両耳で使用すると最も効果的です。遅延聴覚フィードバック装置は、音声知覚だけでなく音声生成における聴覚フィードバックの重要性を実証するために、音声知覚実験で使用されます。[3]
現在では、通話で DAF を使用するさまざまなモバイル アプリも利用可能です。
吃音症の人への影響
電子流暢性デバイスは遅延聴覚フィードバックを使用し、吃音の補助技術として使用されてきました。吃音は、流暢な発話を妨げる言語障害です。吃音の流暢さの欠如を特徴付ける症状には、繰り返し、引き延ばし、ブロックなどがあります。[4]初期の研究者は、吃音者は異常な音声聴覚フィードバック ループを持っており、DAF で話している間に修正またはバイパスされていると推測し、それが正しいことが繰り返し証明されてきました。[5]より具体的には、吃音者の神経画像研究では、いくつかの前頭パレト側頭経路に異常があることが明らかになっており、発話 (前) 運動領域と聴覚領域の間の接続に影響すると考えられています。上記は、吃音者が聴覚フィードバックの予期しない摂動に対する補償運動反応が低下することを示す行動研究と一致しています。[6]
DAFの作用機序は、発話速度を遅くすることであり、遅延時間が長いほど、遅くなる程度が大きくなる。DAF使用時に流暢さを生み出すのは実際には発話速度の低下であると提案されているが、他の研究では、DAF下での流暢さを改善するための前提条件ではないことが証明されている。さらに、DAFは長期間にわたって流暢さの向上をもたらし続けると考えられているが、長期的な効果の報告は一貫していない。これは、継続的だけれどもわずかな利点が得られたケースもあれば、最初からほとんど利点が見られずDAFの使用を継続しなかったケースもあるためである。臨床観察により、DAFは、主に繰り返しや引き延ばしを呈する人よりも、吃音症が主にブロックである人では効果が低い可能性があることが判明している。[7]非定型聴覚解剖学の吃音者ではDAFにより流暢さが改善されるが、定型解剖学の吃音者では改善されない。DAFは、乱言を呈する人にも使用される。その効果は発話速度を遅くすることであり、混乱した人の流暢性の向上と音節の認識につながります。[5]
吃音のない人への影響
最近の研究では、吃音のない人におけるDAFの効果を調べ、脳内の聴覚および言語経路の構造について何が証明できるかを調べています。
吃音のない人に対する遅延聴覚フィードバックの間接的影響には、フィードバックの影響を克服するために生じる発話速度の低下、強度の増加、基本周波数の増加などがあります。[8]直接的影響には、音節の繰り返し、発音の誤り、省略、語尾の省略などがあります。これらの直接的影響は、「人工吃音」と呼ばれることがよくあります。[9]遅延聴覚フィードバックは、話している人にスピーカーを向けて「スピーチジャマー」を作成することで作成できます。[10]
吃音のない人の場合、聴覚フィードバック音声は0.001秒の遅延で内耳に送られます。[11]遅延聴覚フィードバックでは、遅延が人工的に中断されます。
研究によると、4～6歳の子供は、200ミリ秒の遅延では7～9歳の子供よりも発話の妨害が少ないことがわかっています。[12]低年齢の子供は500ミリ秒前後で最大の妨害を受けますが、高年齢の子供は400ミリ秒前後で最大の妨害を受けます。200ミリ秒の遅延は、成人にとって最大の妨害を引き起こします。これらの研究から収集されたデータが示すように、最大の妨害に必要な遅延は年齢とともに減少します。[13] しかし、高齢者では再び増加し、400ミリ秒になります。[14]
DAFにおける性差は、男性の方が女性よりも一般的に影響を受けやすいことを示しているか、または差が見られないことを示している[1]。これは、音声モニタープロセスにおけるフィードバックサブシステムが男女間で異なる可能性があることを示している。[15]
一般的に、より速く流暢に話す人は、より遅く流暢でない話者よりも DAF の影響を受けにくくなります。また、より速く流暢に話す人は、より短い遅延時間で最大限に中断され、より遅い話者は、より長い遅延時間で最大限に中断されます。
計算モデルと機能的磁気共鳴画像法（fMRI）を用いた研究では、側頭頭頂葉領域が自動発話生成システムをサポートする意識的な自己モニタリングシステムとして機能し[16]、後上側頭葉皮質の聴覚エラー細胞から右前頭葉皮質の運動補正細胞に投射され、発話の聴覚フィードバック制御を媒介することが示されています[17] 。
人間以外の生物への影響
若い鳴鳥は感覚学習を通じて歌を学びます。彼らは歌を暗記し、発声練習を通じて感覚運動学習を行います。感覚運動学習中に作られる歌は、成鳥の歌とは異なり、より多様で聴覚フィードバックに依存します。例えば、成鳥のキンカチョウやベンガルフィンチは、歌を安定させるためにフィードバックを必要とし、これらの種が聴覚を失ってしまうと歌に障害が生じます。[18]
キンカチョウの鳴鳥に連続的に遅延聴覚フィードバックを与えると、鳴き声の音節タイミングが変化した。これは、人間で観察される効果と同様に、キンカチョウの音節タイミング生成の運動プログラムをDAFが短時間で変化させることができることを示している。[19]さらに、実験では、DAFは聴覚フィードバックを選択的に中断するために使用され、成鳥のキンカチョウがDAFにさらされると鳴き声が劣化し、中断すると回復する。DAFは可逆的で正確なので、歌の中の特定の音節に適用して指示することができ、対象となる音節のみが劣化し、隣接する音節は影響を受けない。さらに、ピッチ閾値に基づいて適用される条件付きDAFは、ピッチの適応的変化を引き起こし、成鳥のキンカチョウにおけるフィードバック干渉を最小限に抑える。[18]
参考文献
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