Formation ciblée des vocalisations ultrasoniques chez les rats âgés et les parkinsoniens

1. Pré / post-formation Recordings Commencez la surveillance par ultrasons avec Avisoft enregistreur en utilisant la configuration de la figure 2. Vocalisations ultrasoniques peuvent être suivis soit visuellement en regardant le spectrogramme en temps réel, ou auditivement avec des écouteurs branchés sur l'interface d'enregistrement échographie. Placez une maladie sexuellement réceptive (en oestrus) chez le rat femelle dans la cage du rat sujet masculin. Les signes d'oestrus comprennent lordose, l'oreille se tortillant, rapide et dardant. Les femelles en oestrus susciter plus de vocalisations des mâles sexuellement que les non-femelles réceptives. Après le mâle a montré un intérêt dans le sexe féminin (par exemple, en reniflant, la ciselure, et / ou de montage), retirez la femelle et d'enregistrer les vocalisations du mâle pendant 1-2 minutes. Si le mâle ne vocalisent immédiatement, revenir brièvement le rat femelle cage du mâle pour stimuler la vocalisation. 2. Formation vocale Commencez la surveillance par ultrasons avec Avisoft enregistreur utilisant la même configuration de la figure 2. Placez le rat mâle dans sa cage sous le microphone. Mettez un rat femelle dans la cage chez le mâle. Comme indiqué précédemment, le rat femelle en oestrus devrait être de maximiser la réponse de vocalisation du mâle. Une fois que le mâle s'est montré intéressé à retirer la femelle la femelle. Immédiatement après le mâle produit la vocalisation cible, récompense simultanément avec un clic stylo et une brève présentation de la bouteille d'eau ou de traiter les aliments. Initialement, tous les 50 kHz de fréquence modulée (figure 5B) appel est récompensé. Comme la formation progresse uniquement des chaînes plus complexes d'appels, tels que les chaînes de 5 à 10 appels en succession rapide, sont renforcés. Continuer la session de formation jusqu'à ce que vous avez donné 30 renforts. Cela prend généralement entre 5 – 10 minutes. 3. Préparation pour l'analyse acoustique Toujours archiver les fichiers audio d'origine et effectuer des modifications et des mesures sur une copie de travail, comme l'analyse, il faudra filtrer et effacer le bruit de chaque fichier. En utilisant le mode batch de Avisoft SASLab Pro, filtre passe-haut tous les fichiers son à analyser à 25 kHz pour enlever les bruits indésirables ci-dessous les vocalisations ultrasoniques. Pour utiliser la fonction de détection automatique des SASLab Pro, le seuil de bruit doit d'abord être déterminé. Pour ce faire, ouvrez un fichier audio et de créer un spectrogramme utilisant les paramètres de la figure 3. Le paramètre d'affichage automatique mesures doivent être configuré selon les paramètres indiqués dans la figure 4. Trouvez un endroit du spectrogramme où il n'ya pas d'appels ou des bruits, c'est le bruit de fond. Utilisation de la "automatique (seuil simple)" option, définir le seuil de la section de séparation des éléments du paramètre Mesures boîte de dialogue de configuration automatique juste au-dessus du bruit de fond en ajustant la ligne noire dans la fenêtre de spectre de puissance au-dessus du spectrogramme. Dans la figure 4, le seuil a été fixé à -55 dB. Au bas de la boîte de dialogue, réglez le "Rejeter si l'amplitude de crête est inférieure à la« valeur à 1 dB en dessous du seuil dans l'étape précédente. Ces deux valeurs doivent maintenant être utilisé pour tous les fichiers sonores analysés, en supposant que tous les paramètres d'enregistrement sont les mêmes. 4. Identification vocalisation Pour marquer les vocalisations en utilisant le seuil de configuration automatique ci-dessus, tout d'abord créer un spectrogramme avec les paramètres ci-dessus. Effacer manuellement tout bruit qui remplit les critères suivants: 1) a été identifié à tort comme une vocalisation, 2) affecte la discrimination de début et / ou fin de la vocalisation, et / ou 3) a été identifié à tort comme le plus élevé ou fréquence la plus basse dans la vocalisation (indiqué par les lignes supérieures et inférieures rouges, respectivement). Alternativement, les temps de démarrage / arrêt des étiquettes de vocalisation peut être réglé manuellement après la création d'étiquettes permanentes à l'étape 4.5 ci-dessous. Bruit affectant les mesures à haute fréquence et faible, cependant, doivent être effacées manuellement. Dans certains cas, une vocalisation ne sera pas en mesure d'être séparé des bruits environnants, comme le bruit de la literie pendant la locomotion. Dans ces cas, l'appel ne peut pas être analysés avec précision et doivent être effacés. Une fois tous les vocalisations ont été identifiés, d'effacer définitivement les sections supprimées du spectrogramme à partir du fichier sonore en sélectionnant «Supprimer sections spectrogramme effacé de forme d'onde …" à partir des outils dans le menu déroulant. Si cette commande n'est pas exécutée avant que le spectrogramme est fermée, effaçant tous les travaux seront perdus. Créez des étiquettes permanentes dans le fichier audio en cliquant sur le bouton 'Edit' dans la section de séparation des éléments de la fenêtre des paramètres de configuration automatique des mesures. Visuellement et phonétiquement en revue chaque vocalise étiquetés afin de déterminer sa catégorie: simple, modulation de fréquence (FM), ou harmonique. AssIGN l'étiquette appropriée à l'aide de pré-texte défini-modules. Des exemples de chaque catégorie de vocalisation sont présentés dans la Figure 5. Fermer le spectrogramme, enregistrez le fichier son, et continuer avec le fichier son côté pour être analysés. 5. Mesures acoustiques Après vocalisations dans tous les fichiers sonores ont été identifiés, utilisez l'outil de traitement par lots (Outils: Traitement par lot) pour mesurer automatiquement les paramètres acoustiques de tous les fichiers. Dans la boîte de dialogue Traitement par lots, sélectionnez "mesures des paramètres automatiques" dans le menu déroulant. Sélectionnez le «processus de tous les fichiers dans le dossier sélectionné" case puis cliquez sur le "dossier" et sélectionnez le dossier où les fichiers son sont enregistrés. Cliquez sur "Démarrer" et chaque fichier sera automatiquement analysés selon les derniers paramètres utilisés dans la boîte de dialogue Mesurées automatique de configuration. Les mesures seront enregistrées dans un fichier texte qui peut être définie en utilisant les paramètres DDE / commande de réglage du fichier journal. Ce fichier texte peut ensuite être importé dans un programme d'analyse statistique. 6. Les résultats représentatifs: Vocalisations ultrasoniques des rats sont affectés par les changements physiologiques associés au vieillissement et à la 6-OHDA modèles maladie de Parkinson 13 Typiquement, nous constatons une diminution de la qualité de l'vocalisations ultrasoniques caractérisée par une diminution des paramètres suivants acoustiques quantitatives:. Bande passante, la fréquence maximale, la durée , et l'intensité. La figure 6 montre les vocalisations modulation de fréquence d'un rat dans le modèle PD à trois moments différents: de base, après l'induction de la maladie de Parkinson, et après la formation de vocalisation. Dans la condition PD, l'appel montre une réduction de bande passante, la durée et l'intensité. En outre, la modulation de fréquence est devenue irrégulière. En plus de la dégradation des paramètres spécifiques acoustique, on observe également la complexité globalement moins dans les types de vocalisations produites chez les rats âgés et de parkinsonisme. Par exemple, après l'induction de la maladie de Parkinson un rat produit un plus grand nombre de simples appels et les appels de fréquence moins modulée. Après une formation de vocalisation, de nombreux paramètres acoustiques, comme la durée et l'intensité, les niveaux de référence de la méthode et le nombre d'appels augmente complexe (figure 6). Rats âgés manifestent dégradation similaire des paramètres acoustiques dans leurs vocalisations ultrasoniques. Nous étudions actuellement les effets de la formation vocale chez les rats âgés. Figure 1. Nombre de vocalisations par session (objectif atteint par tous les rats de chaque semaine) et le taux de vocalisation (erreur moyenne et montré) à la fois augmenter sur une période de formation de 6 semaines dans un groupe de deux jeunes (9 Mo) et vieux (32 mo) Fischer 344/Brown rats surmulots F1. Figure 2 vocalisations représentant de chacune des trois catégories de vocalisations 50 kHz;. (A) simple, (B) en modulation de fréquence, et (C) harmoniques. Figure 3. Représentant en modulation de fréquence à partir des vocalisations un seul rat en (A) de base, (B) après-PD par induction, et (C) de formation après la vocalisation.