高齢者とパーキンソンラットにおける超音波発声の対象とトレーニング

1。プリ/ポストトレーニングレコーディング図2に示す構成を使用してAvisoftレコーダーで超音波監視を始める。 超音波発声は、リアルタイムスペクトログラムを見て、視覚的にどちらかの監視、または聴覚的にヘッドフォンでは、超音波のレコーディングインターフェイスに接続することができます。 対象雄ラットのホームケージに性的受容（発情期の）雌ラットを置きます。発情期の兆候は前彎、揺らす耳、そして迅速な投げ掛けるなどがあります。発情期の雌は、非性的受容女性よりも男性から多くの発声を引き出す。 男性が女性への関心（例えば、追いかけて、スニッフィング、および/または取り付けを）示された後、女性を削除し、1〜2分のために男性の発声を記録。 男性はすぐに発声していない場合は、一時的に発声を刺激する男性のホームケージに雌ラットを返します。 2。ボーカルトレーニング図2に示すように、同じ設定を使用してAvisoftレコーダーで超音波監視を始める。 マイクで自分のホームケージでの雄ラットを置きます。 男性のホームケージに雌ラットを置く。前述したように、雌ラットは男性からの発声の応答を最大化するために発情期にある必要があります。 男性は女性に関心を示すようにしたら女性を取り外します。 男性がターゲットの発声を生成した直後に、ペンのクリックと水のボトルや食品の御馳走の簡単なプレゼンテーションと同時に報酬。最初は、どんな50 kHzの周波数変調された（図5B）の呼び出しは報われる。トレーニングはこのような立て続け5〜10コールの文字列としてコールしかますます複雑な文字列を、進行に応じて強化されています。 が30援軍を与えたまで、トレーニングセッションを継続する。これは通常、5の間に取る – 10分。 3。音響分析の準備分析は、各ファイルからノイズをフィルタリングし、消去が必要になるように常にアーカイブオリジナルのサウンドファイルをしように、作業コピーを編集して測定。 Avisoft SASLab Proのバッチモードを使用して、高域には超音波発声以下の不要なノイズを除去し、25 kHzで分析するすべてのサウンドファイルをフィルタリングする。 SASLab Proの自動検出機能を使用するためには、ノイズしきい値は、最初に決定する必要があります。これを行うには、サウンドファイルを開いて、図3に示す設定を使用してスペクトログラムを作成します。 自動パラメータ測定の表示は図4に示すように、設定に従って設定する必要があります。 の通話や音がないスペクトログラムの領域を見つける、これはバックグラウンドノイズです。 "自動（単一のしきい値）"オプションを使用して、ちょうどスペクトログラム上のパワースペクトルウィンドウに黒い線を調整して、背景のノイズ上記の自動パラメータ測定のセットアップ]ダイアログボックスの要素の分離部のしきい値を設定します。図4では、しきい値は-55 dBに設定されています。 ダイアログボックスの下部には、前述の手順で見つけたスレッショルドを1 dBまでの値"ピーク振幅よりも小さい場合に拒否"を設定する。これらの2つの値は、現在、すべての録画の設定が同じだったと仮定し、分析したすべてのサウンドファイルを使用する必要があります。 4。発声の識別上記の設定自動しきい値を使用して、発声にラベルを付けるには、まず、上記の設定でスペクトログラムを作成します。 手動で次の基準満たす任意のノイズ消去：1）誤って発声、2）として同定されたことにより開始および/または発声の終わりの差別に影響を及ぼしている、および/または3）が誤って最高かとして同定されている発声の最低周波数（それぞれ、上限と下限の赤線で示される）。また、発声ラベルの開始/終了時刻は下記のステップ4.5の永続的なラベルを作成した後で手動で調整することができます。高と低周波測定に影響を与えるノイズが、しかし、手動で消去する必要があります。 いくつかのケースでは発声は、このような運動中の寝具の音など、周囲のノイズから分離することができなくなります。これらのケースでは、呼び出しを正確に分析することができないと消しておく必要があります。 一度、すべての発声が同定されている、永久的に選択することで、サウンドファイルからスペクトログラムの削除の項を消去する"波形から消去されたスペクトログラムのセクションを削除…"[ツール]ドロップダウンメニューから。スペクトログラムが閉じられる前に、このコマンドが実行されていない場合、すべて消去の作業はすべて失われます。 自動パラメータ測定のセットアップウィンドウの素子分離のセクションで"編集"ボタンをクリックして、サウンドファイル内の永続的なラベルを作成します。 変調されたシンプルな、周波数（FM）、または高調波：視覚と聴覚のカテゴリを決定するためにラベル付きの各発声を確認してください。尻IGN事前定義されたテキストモジュールを使用して適切なラベル。各発声のカテゴリの例を図5に示されています。 スペクトログラムを閉じて、サウンドファイルを保存し、分析するために次のサウンドファイルに進みます。 5。音響測定自動的にすべてのファイルの音響パラメータを測定するために：すべてのサウンドファイルが識別されているに発声した後、バッチ処理ツール（バッチ処理ツール）を使用します。 バッチ処理ダイアログボックスで、ドロップダウンメニューから"自動パラメータ測定"を選択します。 "プロセスを選択したフォルダ内のすべてのファイル"チェックボックスを選択し、"フォルダ"ボタンをクリックし、サウンドファイルが保存されているフォルダを選択します。 クリックして"Start"ボタンをクリックして各ファイルは、自動的に最後の自動パラメータ測定のセットアップのダイアログボックスで使用されている設定に従って解析されます。 測定は、DDEパラメータ/ログファイルの設定コマンドを使用して定義することができるテキストフ​​ァイルに保存されます。このテキストフ​​ァイルは、統計分析のためのプログラムにインポートすることができます。 6。代表的な結果： ラットの超音波発声は、高齢化と6 – OHDAパーキンソン病のモデルに関連する生理的変化の影響を受けて13は一般的に、我々は以下の定量的な音響パラメータの減少によって特徴付け超音波発声の質の低下を参照してください：。帯域幅、ピーク周波数、持続時間を、そして強さ。 PDの誘導後にベースライン、、そして発声のトレーニング後：図6は、3つの異なる時点でPDモデルにおけるラットの周波数変調された発声を示しています。 PDの状態で、コールは帯域幅、期間、および強度の減少を示しています。さらに、周波数変調は、不規則になっています。 特定の音響パラメータの劣化に加えて、我々はまた、高齢者やパーキンソンラットで生産された発声の種類に少なく、全体的な複雑さを観察。たとえば、PDの誘導後のラットは、単純なコールとより少ない周波数変調されたコールの数が増えて生成します。以下の発声の訓練、などの持続時間や強度、アプローチのベースラインレベルと複雑なコール数が増加する（図6）など、多くの音響パラメータ、。老齢ラットでは、彼らの超音波発声の音響パラメータの同じような劣化をマニフェスト。我々は現在、老齢ラットでボーカルトレーニングの効果を調査している。 図1セッションあたりの発声（ターゲット毎週すべてのラットが満たして）と発声率（平均値と標準誤差が示されて）、両方の若者（9カ月）と古いのグループの6週間のトレーニング期間中の両方の増加（32の数MO）フィッシャー344/BrownノルウェーのF1ラット。 図2 50 kHzの発声の3つのカテゴリのそれぞれの代表的な発声;（A）単純な、（B）周波数変調、および（C）高調波。 図3シングル（A）ベースライン時、ラット、（B）後のPDの誘導、及び（C）後に発声のトレーニングからの代表的な周波数変調発声。