КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 16-15-10046
НазваниеДиагностика остроты слуха на основе тест-сигналов со сложными частотно-временными рисунками.
Руководитель Супин Александр Яковлевич, Доктор биологических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук , г Москва
Конкурс №13 - Конкурс 2016 года на получение грантов по приоритетному направлению деятельности РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-106 - Нейробиология
Ключевые слова слух, аудиометрия, разрешающая способность
Код ГРНТИ76.03.00
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Актуальность :
По данным ВОЗ, около 6% населения Земли страдают потерей слуха в различной степени. Хотя потеря слуха не угрожает жизни, она существенно снижает качество жизни. Масштабность проблемы делает ее весьма значимой. Для выбора метода лечения или коррекции, прежде всего, необходимо определение степени потери слуха пациента (аудиометрия). Для этого важны как чувствительность, так и различительная (разрешающая) способность слуха. При недостаточной разрешающей способности звуки слышатся, но не различаются, что приводит к ухудшенному восприятию речи и ряду других эффектов, существенно снижающих качество жизни. Однако практическая аудиометрия в настоящее время пользуется средствами аппаратурного измерения только чувствительности, но не разрешающей способности. Промышленно выпускаемых аудиометров для измерения частотно-временной разрешающей способности слуха нет. Отсюда следует необходимость разработки объективного (аппаратного) метода измерения частотно-временной разрешающей способности (ЧРС) слуха.
Задача проекта:
Результаты предшествующих исследований коллектива позволяют предложить метод измерения ЧРС, основанный на использовании тест-сигналов со сложными спектрами. Такой метод перспективен для практической аудиологии по следующим признакам. 1. В отличие от «многоточечных» маскировочных методов, применяемых в экспериментальной аудиологии для измерения остроты частотной настройки (несколько измерений - одно значение остроты частотной настройки) предлагаемый метод – «одноточечный» (одно измерение – одно значение ЧРС). Это на порядок сокращает длительность измерительной процедуры, что в условиях практической диагностики, когда время тестирования ограничено, может иметь решающее значение. 2. В отличие от лабораторных маскировочных методов, выявляющих остроту частотной настройки отдельных слуховых каналов-фильтров, предлагаемый метод непосредственно выявляет способность анализировать сложные спектрально-временные паттерны звуковых сигналов.
В рамках данного проекта предлагается получить данные, которые послужат основой для метода прямого измерения ЧРС с использованием тест-сигналов со сложными частотными спектрами, в частности, с так наз. гребенчатыми спектрами («спектральные решетки»). В предшествующих исследованиях коллектива с использованием сложных тест-сигналов показана возможность измерения ЧРС таким способом, разработаны ряд процедур измерения, получены оценки ЧРС слуха в норме, зависимость ЧРС от интенсивности звука, временных характеристик, влияния помех. Однако для разработки практически применимого метода аудиометрии требуется:
- сравнение разных вариантов "спектральных решеток" по их эффективности при измерении ЧРС и перспективности применения в практических целях, выбор оптимальных тест-сигналов;
- сравнение разных процедур измерения по их удобству применения в практических целях; выбор оптимальных процедур.
Для достижения поставленных целей предполагается провести ряд дополнительных исследований. Необходимо выделить наиболее информативные параметры тест-сигналов, разработать максимально компактные, но не в ущерб информативности, процедуры, разработать протоколы тестирования. Эти задачи могут быть решены исследованием, включающим измерение ЧРС при различных процедурах измерения, оценку ЧРС по различным показателям и при использовании тест-стимулов с различными параметрами в широком диапазоне комбинаций. Выполнение этих исследований предполагается в данном проекте.
Новизна:
Заявка может быть охарактеризована как фундаментальное исследование, имеющее конечной целью создание новой технологии измерения остроты слуха, основанной на использовании тест-сигналов со сложными спектрально-временными паттернами. Элемент новизны состоит в том, что для тестирования разрешающей способности слуха используется сигнал со сложным спектром, однако со строго контролируемыми физическими параметрами. Простейшим вариантом может быть сигнал с «гребенчатым» спектром (rippled noise). Подобно натуральным звукам, такой сигнал имеет сложный (не тональный) спектр, но может быть строго охарактеризован ограниченным числом физических параметров (плотность спектральных пиков, глубина модуляции и др.). Острота (разрешающая способность) слуха может быть охарактеризована максимальной плотностью элементов спектра ("гребней"), минимальными сдвигами спектра, различаемыми слуховой системой и, возможно, другими показателями, выявить которые предполагается в процессе данного исследования.
До наших работ такой способ тестирования не применялся. Основным способом тестирования частотной избирательности слуха были варианты частотно-зависимой маскировки. Зависимость маскировочных порогов от частотного соотношения тест-сигнала и маскера позволяла (на основе некоторых допущений) рассчитать остроту частотной настройки слуховых каналов-фильтров. Хотя этот подход широко применяется в лабораторных исследованиях, он не получил распространения в практической аудиологии ввиду того, что (1) метод является «многоточечным» (для получения одного значения остроты частотной настройки нужно измерить несколько маскировочных порогов, чтобы по полученной функции вычислить остроту частотной настройки); (2) по остроте частотной настройки отдельных каналов-фильтров трудно предсказать восприятие сложных сигналов ввиду нелинейности процессов в слуховой систему и (3) маскировочные методы трудно применимы для оценки восприятия сигналов на фоне помех, поскольку маскирующие сигналы, используемые в процессе измерений, сопоставимы с помехами. Ожидается, что технология, основной которой будет данный проект, будет свободна от этих недостатков, поскольку (1) метод "одноточечный" (одно измерение – одно значение разрешающей способности); (2) метод непосредственно измеряет способность к различению сложных сигналов и (3) метод одинаково применим для измерений как в тишине, так и на фоне помех, поскольку использует только тест-сигналы.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Estimation of frequency resolving power of human hearing by different methods: Roles of sensory and cognitive factors Human Physiology (год публикации - 2018)
2. Супин А.Я., Милехина О.Н., Нечаев Д.И. Gliding rippled spectrum discrimination: Ripple density and gliding velocity limits Proc. Mtgs. Acoust., V. 33, 05001, 1-6 (год публикации - 2018)
3. Супин А.Я., Нечаев Д.И., Попов В.В., Сысуева Е.В. Sharpening of the signal spectrum contrast as a result of lateral suppression in the human auditory system. Dokl.Biol.Sci. (год публикации - 2018)
4. Нечаев Д.И., Милехина О.Н., Супин А.Я. Ripple density resolution assessments in discrimination tasks with rippled and non-rippled reference signals Proc. Meet. Acoust, 35: 3aPP1 (год публикации - 2018)
5. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Частотный диапазон компрессии при различении звуковых сигналов со сложными спектрами Акустический журнал, Акуст.ж. 64: 775-782 (год публикации - 2018)
6. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Contribution of cochlear compression to discrimination of rippled spectra in on- and kow-frequency noise J. Assoc. Res. Otolaringol. (год публикации - 2018)
7. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Оценки частотной разрешающей способности слуха человека различными методами: роль сенсорных и когнитивных факторов Физиология человека (год публикации - 2018)
8. Нечаев Д.И., МИлехига О.Н., Супин А.Я. Hearing sensitivity to gliding rippled spectrum patterns J.Acoust.Soc.Am. (год публикации - 2018)
9. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Попов В.В., Супин А.Я. Compressive nonlinearity in the auditory system: Manifestation in the action of complex sound signals Biology Bulletin (год публикации - 2018)
10. Супин А.Я., Нечаев Д.И., Попов В.В., Сысуева Е.В. Lateral suppression enhances discrimination of comb-filtered signals Proc. Meet. Acoust., 31(1), 1-9 (год публикации - 2018)
11. Нечаев Д.И., Гойхбург М.В., Бахшинян В., Супин А.Я., Таварткиладзе Г.А. Discrimination of band-limited rippled spectra of various central frequencies in cochlear implant users J. Acoust. Soc., 144: 1833 (год публикации - 2018)
12. Супин А.Я., Милехина О.Н, Нечаев Д.И. Rippled spectrum resolution in normal listeners: Estimates at different experimental paradigms J. Acoust. Soc. Am., 144: 1833 (год публикации - 2018)
13. Супин А.Я., Милехина О.Н., Нечаев Д.И. Gliding ripple speed thresholds for rippled spectra J. Acoust. Soc. Am., 143: 1749 (год публикации - 2018)
14. Нечаев Д. И., Милёхина О.Н., Супин А.Я. Различение гребенчатых спектров различной ширины: роль временного механизма частотного анализа Журнал эволюционной биохимии и физиологии, т. 56, № 7 (год публикации - 2020)
15. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Попов В.В., Супин А.Я. Компрессивная нелинейность слуховой системы: проявление при воздействии сложных звуковых сигналов Известия РАН, серия биол., № 6, 629-636 (год публикации - 2017)
16. Супин А.Я., Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Клишин В.О. Discrimination of rippledspectrum patterns in noise: A manifestation of compressive nonlinearity PLOS ONE (год публикации - 2017)
17. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Различение звуковых сигналов с гребенчатым спектром на фоне шумов разного спектрального состава Сенсорные системы, т. 30, с. 215-221 (год публикации - 2016)
18. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Попов В.В., Супин А.Я. Rippled spectrum discrimination in noise: Effects of compression Proc. Meet. Acoust. (год публикации - 2017)
19. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Influence of noise on resolution of rippled-spectrum signals: Frequency range of compressed and uncompressed effects of maskers Proc. Meet. Acoust., 29., 050006, 1-8 (год публикации - 2016)
20. Нечаев Д.И., Сысуева Е.В. Различение гребенчатой структуры спектра звукового сигнала человеком, при различной ширине спектра. Электрофизиологический подход. Сеносорные системы (год публикации - 2017)
21. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Compressive nonlinearity of human hearing in sound spectra discrimination Dokl. Boil. Sci., 474: 89-92 (год публикации - 2017)
22.
Супин А.Я., Нечаев Д.И., Милехига О.Н.
Discrimination of rippled spectra in background of maskers of different frequencies
Proceedings of Meetings on Acoustics, v. 26, 050002 (год публикации - 2016)
10.1121/2.0000227
23. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Компрессивная нелинейность слуха человека при различении спектров звукового сигнала Доклады РАН, 474(4): 517-520 (год публикации - 2017)
24.
Д.Н. Нечаев, Е.В. Сысуева
Spectral ripple resolution in humans: Evoked-potential study
Proc. Meet. Acoust., 30, 050013, 1-10 (год публикации - 2017)
10.1121/2.0000642
25. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Клишин В.О., Супин А.Я. Discrimination of rippled-spectrum patterns in noise: A manifestation of compressive nonlinearity PLoS ONE, 12: e0174685. (год публикации - 2017)
26. Супин А.Я., Нечаев Д.И., Милехина О.Н., Rippled spectrum discrimination in noise: Manifestation of compression. J. Acoust. Soc. Am., 141: 3897 (год публикации - 2017)
Публикации
1. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Estimation of frequency resolving power of human hearing by different methods: Roles of sensory and cognitive factors Human Physiology (год публикации - 2018)
2. Супин А.Я., Милехина О.Н., Нечаев Д.И. Gliding rippled spectrum discrimination: Ripple density and gliding velocity limits Proc. Mtgs. Acoust., V. 33, 05001, 1-6 (год публикации - 2018)
3. Супин А.Я., Нечаев Д.И., Попов В.В., Сысуева Е.В. Sharpening of the signal spectrum contrast as a result of lateral suppression in the human auditory system. Dokl.Biol.Sci. (год публикации - 2018)
4. Нечаев Д.И., Милехина О.Н., Супин А.Я. Ripple density resolution assessments in discrimination tasks with rippled and non-rippled reference signals Proc. Meet. Acoust, 35: 3aPP1 (год публикации - 2018)
5. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Частотный диапазон компрессии при различении звуковых сигналов со сложными спектрами Акустический журнал, Акуст.ж. 64: 775-782 (год публикации - 2018)
6. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Contribution of cochlear compression to discrimination of rippled spectra in on- and kow-frequency noise J. Assoc. Res. Otolaringol. (год публикации - 2018)
7. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Оценки частотной разрешающей способности слуха человека различными методами: роль сенсорных и когнитивных факторов Физиология человека (год публикации - 2018)
8. Нечаев Д.И., МИлехига О.Н., Супин А.Я. Hearing sensitivity to gliding rippled spectrum patterns J.Acoust.Soc.Am. (год публикации - 2018)
9. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Попов В.В., Супин А.Я. Compressive nonlinearity in the auditory system: Manifestation in the action of complex sound signals Biology Bulletin (год публикации - 2018)
10. Супин А.Я., Нечаев Д.И., Попов В.В., Сысуева Е.В. Lateral suppression enhances discrimination of comb-filtered signals Proc. Meet. Acoust., 31(1), 1-9 (год публикации - 2018)
11. Нечаев Д.И., Гойхбург М.В., Бахшинян В., Супин А.Я., Таварткиладзе Г.А. Discrimination of band-limited rippled spectra of various central frequencies in cochlear implant users J. Acoust. Soc., 144: 1833 (год публикации - 2018)
12. Супин А.Я., Милехина О.Н, Нечаев Д.И. Rippled spectrum resolution in normal listeners: Estimates at different experimental paradigms J. Acoust. Soc. Am., 144: 1833 (год публикации - 2018)
13. Супин А.Я., Милехина О.Н., Нечаев Д.И. Gliding ripple speed thresholds for rippled spectra J. Acoust. Soc. Am., 143: 1749 (год публикации - 2018)
14. Нечаев Д. И., Милёхина О.Н., Супин А.Я. Различение гребенчатых спектров различной ширины: роль временного механизма частотного анализа Журнал эволюционной биохимии и физиологии, т. 56, № 7 (год публикации - 2020)
15. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Попов В.В., Супин А.Я. Компрессивная нелинейность слуховой системы: проявление при воздействии сложных звуковых сигналов Известия РАН, серия биол., № 6, 629-636 (год публикации - 2017)
16. Супин А.Я., Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Клишин В.О. Discrimination of rippledspectrum patterns in noise: A manifestation of compressive nonlinearity PLOS ONE (год публикации - 2017)
17. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Различение звуковых сигналов с гребенчатым спектром на фоне шумов разного спектрального состава Сенсорные системы, т. 30, с. 215-221 (год публикации - 2016)
18. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Попов В.В., Супин А.Я. Rippled spectrum discrimination in noise: Effects of compression Proc. Meet. Acoust. (год публикации - 2017)
19. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Influence of noise on resolution of rippled-spectrum signals: Frequency range of compressed and uncompressed effects of maskers Proc. Meet. Acoust., 29., 050006, 1-8 (год публикации - 2016)
20. Нечаев Д.И., Сысуева Е.В. Различение гребенчатой структуры спектра звукового сигнала человеком, при различной ширине спектра. Электрофизиологический подход. Сеносорные системы (год публикации - 2017)
21. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Compressive nonlinearity of human hearing in sound spectra discrimination Dokl. Boil. Sci., 474: 89-92 (год публикации - 2017)
22.
Супин А.Я., Нечаев Д.И., Милехига О.Н.
Discrimination of rippled spectra in background of maskers of different frequencies
Proceedings of Meetings on Acoustics, v. 26, 050002 (год публикации - 2016)
10.1121/2.0000227
23. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Компрессивная нелинейность слуха человека при различении спектров звукового сигнала Доклады РАН, 474(4): 517-520 (год публикации - 2017)
24.
Д.Н. Нечаев, Е.В. Сысуева
Spectral ripple resolution in humans: Evoked-potential study
Proc. Meet. Acoust., 30, 050013, 1-10 (год публикации - 2017)
10.1121/2.0000642
25. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Клишин В.О., Супин А.Я. Discrimination of rippled-spectrum patterns in noise: A manifestation of compressive nonlinearity PLoS ONE, 12: e0174685. (год публикации - 2017)
26. Супин А.Я., Нечаев Д.И., Милехина О.Н., Rippled spectrum discrimination in noise: Manifestation of compression. J. Acoust. Soc. Am., 141: 3897 (год публикации - 2017)
Публикации
1. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Estimation of frequency resolving power of human hearing by different methods: Roles of sensory and cognitive factors Human Physiology (год публикации - 2018)
2. Супин А.Я., Милехина О.Н., Нечаев Д.И. Gliding rippled spectrum discrimination: Ripple density and gliding velocity limits Proc. Mtgs. Acoust., V. 33, 05001, 1-6 (год публикации - 2018)
3. Супин А.Я., Нечаев Д.И., Попов В.В., Сысуева Е.В. Sharpening of the signal spectrum contrast as a result of lateral suppression in the human auditory system. Dokl.Biol.Sci. (год публикации - 2018)
4. Нечаев Д.И., Милехина О.Н., Супин А.Я. Ripple density resolution assessments in discrimination tasks with rippled and non-rippled reference signals Proc. Meet. Acoust, 35: 3aPP1 (год публикации - 2018)
5. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Частотный диапазон компрессии при различении звуковых сигналов со сложными спектрами Акустический журнал, Акуст.ж. 64: 775-782 (год публикации - 2018)
6. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Contribution of cochlear compression to discrimination of rippled spectra in on- and kow-frequency noise J. Assoc. Res. Otolaringol. (год публикации - 2018)
7. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Оценки частотной разрешающей способности слуха человека различными методами: роль сенсорных и когнитивных факторов Физиология человека (год публикации - 2018)
8. Нечаев Д.И., МИлехига О.Н., Супин А.Я. Hearing sensitivity to gliding rippled spectrum patterns J.Acoust.Soc.Am. (год публикации - 2018)
9. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Попов В.В., Супин А.Я. Compressive nonlinearity in the auditory system: Manifestation in the action of complex sound signals Biology Bulletin (год публикации - 2018)
10. Супин А.Я., Нечаев Д.И., Попов В.В., Сысуева Е.В. Lateral suppression enhances discrimination of comb-filtered signals Proc. Meet. Acoust., 31(1), 1-9 (год публикации - 2018)
11. Нечаев Д.И., Гойхбург М.В., Бахшинян В., Супин А.Я., Таварткиладзе Г.А. Discrimination of band-limited rippled spectra of various central frequencies in cochlear implant users J. Acoust. Soc., 144: 1833 (год публикации - 2018)
12. Супин А.Я., Милехина О.Н, Нечаев Д.И. Rippled spectrum resolution in normal listeners: Estimates at different experimental paradigms J. Acoust. Soc. Am., 144: 1833 (год публикации - 2018)
13. Супин А.Я., Милехина О.Н., Нечаев Д.И. Gliding ripple speed thresholds for rippled spectra J. Acoust. Soc. Am., 143: 1749 (год публикации - 2018)
14. Нечаев Д. И., Милёхина О.Н., Супин А.Я. Различение гребенчатых спектров различной ширины: роль временного механизма частотного анализа Журнал эволюционной биохимии и физиологии, т. 56, № 7 (год публикации - 2020)
15. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Попов В.В., Супин А.Я. Компрессивная нелинейность слуховой системы: проявление при воздействии сложных звуковых сигналов Известия РАН, серия биол., № 6, 629-636 (год публикации - 2017)
16. Супин А.Я., Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Клишин В.О. Discrimination of rippledspectrum patterns in noise: A manifestation of compressive nonlinearity PLOS ONE (год публикации - 2017)
17. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Различение звуковых сигналов с гребенчатым спектром на фоне шумов разного спектрального состава Сенсорные системы, т. 30, с. 215-221 (год публикации - 2016)
18. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Попов В.В., Супин А.Я. Rippled spectrum discrimination in noise: Effects of compression Proc. Meet. Acoust. (год публикации - 2017)
19. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Influence of noise on resolution of rippled-spectrum signals: Frequency range of compressed and uncompressed effects of maskers Proc. Meet. Acoust., 29., 050006, 1-8 (год публикации - 2016)
20. Нечаев Д.И., Сысуева Е.В. Различение гребенчатой структуры спектра звукового сигнала человеком, при различной ширине спектра. Электрофизиологический подход. Сеносорные системы (год публикации - 2017)
21. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Compressive nonlinearity of human hearing in sound spectra discrimination Dokl. Boil. Sci., 474: 89-92 (год публикации - 2017)
22.
Супин А.Я., Нечаев Д.И., Милехига О.Н.
Discrimination of rippled spectra in background of maskers of different frequencies
Proceedings of Meetings on Acoustics, v. 26, 050002 (год публикации - 2016)
10.1121/2.0000227
23. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Супин А.Я. Компрессивная нелинейность слуха человека при различении спектров звукового сигнала Доклады РАН, 474(4): 517-520 (год публикации - 2017)
24.
Д.Н. Нечаев, Е.В. Сысуева
Spectral ripple resolution in humans: Evoked-potential study
Proc. Meet. Acoust., 30, 050013, 1-10 (год публикации - 2017)
10.1121/2.0000642
25. Милехина О.Н., Нечаев Д.И., Клишин В.О., Супин А.Я. Discrimination of rippled-spectrum patterns in noise: A manifestation of compressive nonlinearity PLoS ONE, 12: e0174685. (год публикации - 2017)
26. Супин А.Я., Нечаев Д.И., Милехина О.Н., Rippled spectrum discrimination in noise: Manifestation of compression. J. Acoust. Soc. Am., 141: 3897 (год публикации - 2017)