Formazione mirata delle vocalizzazioni ultrasoniche in ratti anziani e Parkinson

1. Pre / Post-formazione Recordings Iniziare il monitoraggio ad ultrasuoni con Avisoft Recorder utilizzando la configurazione mostrata in Figura 2. Vocalizzazioni ultrasoniche possono essere monitorati sia visivamente osservando in tempo reale spettrogramma, o foneticamente con le cuffie collegato alla interfaccia di registrazione ultrasuoni. Inserire una sessualmente ricettiva (in estro) ratto femmina nella gabbia casa del topo soggetto maschile. I segni di estro comprendono lordosi, orecchio dimenando, e rapida guizzanti. Le femmine in estro suscitare più vocalizzi da maschi che le femmine non sessualmente ricettiva. Dopo che il maschio ha mostrato interesse per il sesso femminile (ad esempio, sniffing, inseguire, e / o montaggio), togliere la femmina e registrare vocalizzazioni del maschio per 1-2 minuti. Se il maschio non vocalizzare immediatamente, brevemente riportare il ratto femmina a casa gabbia del maschio per stimolare la vocalizzazione. 2. Formazione vocale Iniziare il monitoraggio ad ultrasuoni con Avisoft Recorder usando la stessa configurazione mostrata in Figura 2. Posizionare il topo maschio nella sua gabbia casa sotto il microfono. Metti un topo femmina nella gabbia del maschio a casa. Come affermato in precedenza, il ratto femmina dovrebbe essere in estro per massimizzare la risposta vocalizzazione dal maschio. Una volta che il maschio ha mostrato interesse per la femmina rimuovere la femmina. Subito dopo il maschio produce la vocalizzazione bersaglio, premiare contemporaneamente con un solo clic penna e una breve presentazione della bottiglia di acqua o di trattare cibo. Inizialmente, ogni 50-kHz a modulazione di frequenza (Figura 5B) chiamata viene premiato. La formazione progredisce solo le stringhe sempre più complesse delle chiamate, come le stringhe da 5 a 10 chiamate in rapida successione, sono rafforzate. Continuare la sessione di allenamento prima di aver dato 30 rinforzi. Ciò richiede in genere tra i 5 – 10 minuti. 3. Preparazione per l'analisi acustica Sempre archiviare i file audio originali e apportare le modifiche e le misure su una copia di lavoro, come l'analisi necessarie operazioni di filtro e la cancellazione del rumore da ciascun file. Utilizzando la modalità batch di Avisoft SASLab Pro, filtro passa-alto di tutti i file audio da analizzare a 25 kHz per eliminare il rumore indesiderato sotto le vocalizzazioni ultrasoniche. Per poter utilizzare la funzione di rilevamento automatico di SASLab Pro, la soglia di rumore deve prima essere determinato. Per fare questo, aprire un file audio e creare un spettrogramma utilizzando le impostazioni mostrate nella figura 3. La visualizzazione automatica dei parametri misurazioni devono essere impostati in base alle impostazioni mostrato nella Figura 4. Trova una zona del spettrogramma dove non ci sono chiamate o rumori, questo è il rumore di fondo. Utilizzando il "automatico (soglia unica)" opzione, impostare la soglia nella sezione Elemento separazione dei box automatico dei parametri di configurazione di dialogo Misure a poco sopra il rumore di fondo regolando la linea nera nella finestra dello spettro di potenza al di sopra del spettrogramma. Nella Figura 4, la soglia è stata fissata a -55 dB. Nella parte inferiore della finestra di dialogo, impostare il "Rifiuta se ampiezza di picco è inferiore al" valore di 1 dB sotto la soglia trovato nel passaggio precedente. Questi due valori devono ora essere utilizzato per tutti i file audio analizzati, assumendo tutte le impostazioni di registrazione erano gli stessi. 4. Vocalizzazione di identificazione Per etichettare le vocalizzazioni utilizzando la soglia automatica cui sopra, prima creare un spettrogramma con le impostazioni di cui sopra. Cancellare manualmente qualsiasi rumore che soddisfi i seguenti criteri: 1) è stato erroneamente identificato come una vocalizzazione, 2) sta influenzando la discriminazione di inizio e / o alla fine del vocalizzazione, e / o 3) è stato erroneamente identificato come il più alto o frequenza più bassa nella vocalizzazione (indicato dalle linee superiore e inferiore rosso, rispettivamente). In alternativa, la start / stop volte delle etichette vocalizzazione può essere regolata manualmente dopo la creazione di etichette permanenti al punto 4.5. Influiscano sulle misurazioni del rumore di alta e bassa frequenza, tuttavia, deve essere cancellata manualmente. In alcuni casi una vocalizzazione non sarà in grado di essere separata dai rumori circostanti, come il suono di biancheria da letto durante la locomozione. In questi casi, la chiamata non può essere accuratamente analizzati e dovrebbero essere cancellate. Una volta che tutte le vocalizzazioni sono stati identificati, cancellare definitivamente cancellato le sezioni del spettrogramma del file audio, selezionando "Rimuovi sezioni spettrogramma cancellato dalla forma d'onda …" dal menu a discesa Strumenti. Se questo comando non viene eseguito prima del spettrogramma è chiuso, cancellando tutto il lavoro sarà perso. Creare etichette permanente nel file audio cliccando sul tasto 'modifica' nella sezione Elemento separazione della finestra di configurazione automatica dei parametri misure. Visivamente ed acusticamente rivedere ogni vocalizzazione etichettati in modo da determinare la sua categoria: semplice, frequenza modulata (FM), o armonica. Culoign l'etichetta appropriata utilizzando il testo predefinito-moduli. Esempi di ogni categoria vocalizzazione sono mostrati in figura 5. Chiudere il spettrogramma, salvare il file audio, e continuare con il file audio successivo da analizzare. 5. Misure acustiche Dopo vocalizzazioni in tutti i file audio sono stati identificati, utilizzare lo strumento di elaborazione batch (Strumenti: Batch Processing) per misurare automaticamente i parametri acustici di tutti i file. Nella finestra di dialogo di elaborazione batch, selezionare "Misure parametri Automatico" dal menu a discesa. Selezionare il "processo di tutti i file nella cartella selezionata" checkbox quindi fare clic sul pulsante "cartella" e selezionare la cartella dove sono salvati i file audio. Fare clic su "Start" e ogni file verrà automaticamente analizzati secondo le ultime impostazioni utilizzate nella casella di misurazione automatica di dialogo dei parametri di configurazione. Le misure saranno salvati in un file di testo che può essere definita utilizzando i parametri DDE / comando File log Setting. Questo file di testo può essere importato in un programma per l'analisi statistica. 6. Rappresentante dei risultati: Vocalizzazioni ultrasoniche dei ratti sono influenzati dalle variazioni fisiologiche legate all'invecchiamento e 6-OHDA modelli di malattia di Parkinson 13 Di solito, noi vediamo una riduzione della qualità delle vocalizzazioni ad ultrasuoni caratterizzato da una riduzione dei seguenti parametri acustici quantitativi:. Larghezza di banda, frequenza di picco, durata , e l'intensità. La Figura 6 mostra le vocalizzazioni modulazione di frequenza di un topo nel modello PD in tre momenti diversi: basale, dopo l'induzione della malattia di Parkinson, e dopo l'allenamento vocalizzazione. Nella condizione di PD, la chiamata mostra una riduzione della larghezza di banda, durata e intensità. Inoltre, la modulazione di frequenza è diventata irregolare. Oltre alla degradazione di specifici parametri acustici, anche noi osserviamo la complessità generale meno nei tipi di vocalizzazioni prodotte in ratti anziani e parkinsonismo. Ad esempio, dopo l'induzione della malattia di Parkinson un ratto produce un maggior numero di chiamate semplice e richiede un minor numero di frequenza modulata. Formazione vocalizzazione seguenti, molti parametri acustici, come la durata e l'intensità, i livelli basali approccio e il numero di chiamate aumenta complesso (Figura 6). Ratti anziani manifestano degrado simile di parametri acustici nella loro vocalizzazioni ultrasoniche. Attualmente stiamo studiando gli effetti della formazione vocale in ratti anziani. Figura 1. Numero di vocalizzazioni per sessione (target soddisfatti da tutti i topi ogni settimana) e tasso di vocalizzazione (errore di media e standard in figura) sia aumentare nel corso di un periodo di 6 settimane di formazione in un gruppo di due giovani (9 mesi) e vecchi (32 mo) Fischer 344/Brown Norvegia topi F1. Figura 2 vocalizzazioni rappresentante di ciascuna delle tre categorie di 50 kHz vocalizzazioni;. (A) semplice, (B) a modulazione di frequenza, e (C) armonica. Figura 3. Rappresentante a modulazione di frequenza vocalizzi da un singolo ratto (A) al basale, (B) post-PD induzione, e (C) formazione dopo vocalizzazione.