Een snelle en precieze automatische maatstaaf voor spraakverstaanbaarheid op meerdere diagnostische niveau’s.

Gehoord of verstaan? Deze vraag stond centraal bij dit doctoraatsproject. Spraak is zoveel meer dan een verzameling van klanken. Het bestaat uit geluiden die woorden vormen, deze woorden vormen zinnen dewelke op hun beurt een boodschap overbrengen die je kan verstaan.

Om deze vraag te beantwoorden, focusten we op neural tracking. Dit is het fenomeen waarbij onze hersenen reageren op de spraak op een tijdsgebonden manier. Voorgaande studies die neural tracking bestuderen bekeken voornamelijk hoe onze hersenen reageren op de akoestische aspecten van spraak. Deze studies hadden veelbelovende resultaten: wanneer de spraak wordt gepresenteerd met ruis en de spraak dus minder goed wordt verstaan, daalt de neural tracking van de akoestische aspecten van de spraak. Er wordt echter ook akoestische neural tracking opgemerkt bij het luisteren naar een genegeerde spreker of bij muziek terwijl deze geluiden niet worden verstaan. Dit toont aan dat wanneer de spraak wordt verstaan, de luisteraar akoestische neural tracking vertoont. Het omgekeerde is echter niet waar: wanneer akoestische neural tracking wordt opgemerkt, betekent dit niet dat de spraak is verstaan.

Daarom bekeken we hoe onze hersenen reageren op linguïstische aspecten van de spraak. Dit zijn aspecten die we hebben afgeleid van de inhoud van de spraak. In een eerste studie, bekeken we welke linguïstische aspecten we konden gebruiken voor linguïstische neural tracking. Deze aspecten moeten patronen in de hersenresponsen verklaren, die niet kunnen worden verklaard wanneer alleen akoestische aspecten van de spraak worden gebruikt. Met behulp van deze criteria hebben we vastgesteld dat vier spraakkenmerken goede kandidaten zijn om linguïstische neural tracking te bestuderen: foneemverrassing, foneementropie, woordverrassing en woordfrequentie.

Vervolgens hebben we geverifieerd of linguïstische neural tracking correleert met spraak verstaan met behulp van twee paradigma's. In het eerste paradigma manipuleerden we kunstmatig het niveau van spraakverstaan door de spraaksnelheid te veranderen. Naarmate de spraaksnelheid sneller wordt, neemt het spraakverstaan af, evenals linguïstische tracking.

In een ander paradigma hebben we spraakverstaan niet kunstmatig gemanipuleerd. We presenteerden drie natuurlijk gesproken spraakmaterialen: een verstaanbaar verhaal, een niet-verstaanbaar verhaal en een woordenlijst. Alleen voor het verstaanbare verhaal vonden we linguïstische tracking. Dit geeft aan dat linguïstische tracking informatie geeft of dat de spraak al dan niet verstaan is.

Moeilijkheden met het verstaan van spraak ontstaan vaak bij oudere volwassenen, bijvoorbeeld door gehoorverlies of door hersenbeschadiging veroorzaakt door een beroerte. Daarom hebben we bekeken hoe linguïstische tracking evolueert bij het ouder worden. Linguïstische tracking nam af met toenemende leeftijd, hoewel de oudere volwassenen in het onderzoek de spraak begrepen. Dit benadrukt dat er meer onderzoek nodig is om linguïstische tracking bij oudere volwassenen robuust te verkrijgen.

Kortom, we hebben kritisch geëvalueerd en geverifieerd of linguïstische tracking spraakverstaan kan aangeven. Onze resultaten suggereren dat linguïstische spraaktracking een waardevol hulpmiddel zou kunnen zijn voor het beoordelen van spraakverstaan.