The effects of very slow rates of stimulus presentation on event-related potential estimates of hearing threshold

Abstract

The present study evaluated the use of slow rates of stimulus presentation on the accuracy of the N1-P2 cortical response in estimating hearing threshold. Long interstimulus intervals (ISI) allow the non-specific component of the N1 response to emerge, believed to reflect widespread cortical arousal that facilitates sensory and motor responses. We examined whether the non-specific N1 would be elicited at intensity levels near threshold. Event-related potentials were recorded to 0.5-, 1.0, and 4.0-kHz tone bursts with a long ISI (8–12 s) while the eleven subjects read a book. The stimulus level varied from -5 to 45 dB nHL. The 1.0-kHz tone burst was also presented with a shorter ISI (1.5–2.5 s), akin to that typically used in the audiological setting. The amplitude of N1-P2 was significantly enhanced in the long compared to short ISI condition, but, importantly, only for the stimuli with a level ≥25 dB nHL. Therefore, the N1-P2 recorded with long ISIs was not more precise in estimating threshold than that recorded with short ISIs, remaining visible to within 10 dB of behavioural threshold.

• Auditory event-related potentials
• N1
• P2
• Hearing threshold
• Rate of stimulus presentation
• ISI

Sumario

El presente estudio evaluó el uso de tasas lentas de presentación del estímulo y su efecto en la exactitud de las respuestas corticales N1-P2 para estimar los umbrales auditivos. Los intervalos inter-estímulo (ISI) prolongados permiten que emerja el componente no específico del N1, que se cree refleja el despertar cortical amplio que facilita las respuestas sensitivas y motoras. Se registraron potenciales relacionados con el evento con bursts tonales a 0.5, 1.0 y 4.0 kHz con un ISI prolongado (8–12 ms) mientras los once sujetos leían un libro. El nivel del estímulo varió de -5 a 45 dB nHL. El burst tonal a 1.0 kHz también se presentó a con un ISI más corto (1.5–2.5 s), semejante al típicamente utilizado en el contexto audiológico. La amplitud del N1-P2 se incrementó significativamente en la condición prolongada comparada con el ISI corto, pero, importantemente, sólo para los estímulos con un nivel ≥25 dB hHL. Por lo tanto, el N1-P2 registrado con un ISI prolongado no fue más preciso en la estimación del umbral que aquel registrado con el ISI corto, permaneciendo visible hasta 10 dB del umbral conductual.