-Sol uyum eğitim için bir yöntem seçme ters
Summary
Bu da çalışmanın-sol tersine çevrilmiş seçmelere yalnızca taşınabilir aygıtlar tarafından elde tarihli araştırmak için bir protokol öneren nörogörüntüleme kullanarak, hangi-ebilmek var olmak yeni bir ortamda insanlara uyum açığa çıkarmak için etkili bir araç işitsel etki alanı.
Abstract
Bir olağandışı duyusal alan insanların yeni ortama uyum mekanizması ortaya çıkarmak için etkili araçlardan biridir. Önceki çalışmaların en özel gözlükler Prizmalar ile görsel etki alanındaki sıra dışı alanlarda elde etmek için kullandık, adaptasyon için alışılmadık işitsel alanlarda çalışmak için bir metodoloji henüz tam olarak kurulabilmesi vardır. Bu çalışmada kurulumu, yeni bir iletişim kuralına doğrulamak ve sadece giyilebilir aygıtları’nı kullanarak bir sol-sağ tersine çevrilmiş stereofonik sistemi kullanmak ve adaptasyon-sol için eğitim için seçmelere nörogörüntüleme yardımıyla ters öneriyor. Bireysel akustik özellikleri henüz uygulanmadı ve hafif yayılma unreversed seslerin nispeten kontrol edilemez olsa da, inşa cihazı işitme ile birleştiğinde bir 360 ° ses kaynağı yerelleştirme içinde yüksek performans gösterir küçük gecikme ile özellikleri. Ayrıca, bir mobil müzik çalar gibi görünüyor ve günlük hayatına merak uyandırmadan veya diğer bireylerin dikkat çeken olmadan odaklanmak katılımcı sağlar. Adaptasyon etkileri başarıyla algısal, davranış ve sinirsel düzeyde tespit edildi beri bu iletişim kuralı-sol tersine çevrilmiş seçmelere adaptasyon eğitimi için umut verici bir metodoloji sağlar ve için etkili bir araçtır bitmiştir insanlar işitsel etki alanındaki bir roman ortamlara uyum açığa çıkarmak.
Introduction
Yeni ortama uyum sağlam herhangi bir durum yaşamak insanlar için temel işlevlerinden biridir. İnsanlarda çevresel adaptasyon mekanizması açığa çıkarmak için etkili bir araç için aygıtlar tarafından yapay olarak üretilen olağandışı bir duyusal alanıdır. Bu konu ile ilgili önceki çalışmaların çoğunda, prizmalar ile özel gözlükler-sol tersine çevrilmiş vizyon1,2,3,4,5 elde etmek veya yukarı-aşağı için kullanılmıştır tersine çevrilen vizyon6,7. Ayrıca, bir kaç gün için bir aydan fazla maruz kalma gibi görme algısal ve davranışsal uyarlama1,2,3,4,5, ortaya koymuştur 6 , 7 (Örneğin, bir bisiklet2,5,7binmek için yeteneği). Ayrıca, periyodik ölçümleri gibi elektroansefalografi (EEG)1, magnetoencephalography (MEG)3ve fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI)2, beyin görüntüleme teknikleri kullanarak beyin aktivitesinin 4,5,7, adaptasyon (Örneğin, iki taraflı görsel harekete geçirmek için tek taraflı görsel stimülasyon4, altında yatan sinirsel aktivite değişiklikleri tespit 5). katılımcının görünümü bir ölçüde garip olur ve büyük bir dikkatle katılımcının Emanet korumak gözlemci için gereklidir, prizmalar ile ters vizyon olmadan kesin üç boyutlu (3D) görsel bilgi sağlar giyilebilir bir şekilde herhangi bir gecikme. Bu nedenle, çevresel adaptasyon mekanizması ortaya çıkarılması için metodoloji nispeten görsel etki alanında oluşturulur.
1879’da Thompson pseudophone, “uzay akustik algı ürettiği yanılsamalar aracılığıyla binaural işitme yasalarına soruşturma için bir araç”8kavramı evlenme teklif etti. Ancak, görsel durumlarda1,2,3,4,5,6,7aksine, iki deneme alışılmadık adaptasyon çalışması için yapılmıştır işitsel alanlarda ve göze çarpan hiçbir bilgi, bugüne kadar elde. Sanal işitsel görüntüler9,10geliştirme uzun geçmişine rağmen nadiren 3D seçmelere kontrol için giyilebilir aygıtlar geliştirilmiştir. Bu nedenle, yalnızca birkaç raporları adaptasyon-sol tersine çevrilmiş seçmeler için inceledi. Bir geleneksel aparatı oluşur bir çift geçti ve bir katılımcının kulak kanallar içine eklenmiş trompet kavisli bir tam tersine şekilde11,12. 1928 yılında, Genç ilk bunlar geçti trompet ve onları sürekli olarak en az 3 gün boyunca giydi rapor ya da adaptasyon-sol tersine çevrilmiş seçmeler için test etmek için 85 h toplam. Willey vd. 12 uyum içinde üç katılımcı 3, 7 ve 8 için trompet giyen günler, anılan sıraya göre yeniden test. Eğri trompet kolayca-sol tersine çevrilmiş seçmelere sağlanan ama kayma doğruluğu, taşınabilirlik ve garip görünüm güvenilirliği ile ilgili bir sorun vardı. Tersine çevrilen seçmeler için daha gelişmiş bir aleti sol ve sağ satırları baş/kulaklık ve mikrofon reversely bağlı13,14olan elektronik bir sistemdir. Ohtsubo vd. 13 işitsel ters ilk hiç binaural kulaklık-sabit bir amplifikatör için bağlı oldukları ve performansı değerlendirildi mikrofon kullanarak elde. Daha yakın zamanlarda, Hofman vd. 14 kanal içinde tamamlamak işitme çapraz bağlı ve adaptasyon AIDS 49 h için 3 gün ve 3 hafta, sırasıyla giydiği iki katılımcılar test edilmiştir. Her ne kadar bu çalışmalar ses kaynağı yerelleştirme açık işitsel alanda yüksek performans bildirdin, ses kaynağı yerelleştirme backfield ve elektrikli cihazlar olası bir gecikme asla edilmiş değerlendirildi. Özellikle de Hofman vd.‘ s çalışma, açık 60 ° kafası sabit durumda ve açık 150 ° bilinmeyen omniazimuth performans düşündüren baş-Alerjik koşulu için işitme cihazı kayma performansını garanti altına alınmıştı. Ayrıca, pozlama süresi ile karşılaştırıldığında daha uzun durumlarda ters vizyon2,4,5uyum ile ilgili olayları algılamak için çok kısa olabilir. Bu çalışmalar hiçbiri beyin aktivitesi beyin görüntüleme teknikleri kullanarak ölçülen var. Bu nedenle, belirsizlik kronolojik zamanmekansal doğruluğu, kısa maruz kalma süreleri ve sigara kullanım-beyin görüntüleme-sol tersine çevrilmiş seçmeler için az sayıda raporunuz ve sınırlı miktarda bilgiye uyum için neden olabilir.
Giyilebilir akustik teknolojisinde son gelişmeler sayesinde, Aoyama ve Kuriki15 -sol inşa içinde başarılı oldu son zamanlarda kullanılabilir hale geldi ve yüksek omniazimuth sistemiyle elde sadece giyilebilir aygıtları kullanarak 3D seçmelere ters zamanmekansal doğruluk. Ayrıca, yaklaşık 1 aylık maruz ters işitme cihazları kullanarak MEG ölçümler için temsilcisi bazı sonuçlar sergiledi. Bu rapora göre biz tanımlamak, bu makalede, kurulumu, detaylı bir iletişim kuralına doğrulamak ve kullanma belgili tanımlık sistem, ve adaptasyon-sol için test etmek için seçmelere olmadan sistem düzenli olarak gerçekleştirilen nörogörüntüleme yardımıyla ters. İnsanlar işitsel etki alanındaki yeni ortama uyum açığa çıkarmak için etkili bir yaklaşımdır.
Protocol
Representative Results
Discussion
-Sol tersine çevrilmiş seçmelere adaptasyon insanlar roman işitsel ortama uyum açığa çıkarmak için etkili bir araç olarak çalışmak için bir metodoloji kurmaya yönelik önerilen iletişim kuralı. Temsilcisi sonuçlarına göre kanıtladığı gibi inşa aparatı-sol tersine çevrilmiş seçmelere yüksek kronolojik zamanmekansal hassasiyetle elde. Tersine çevrilen seçmelere11,12,13,…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu eser kısmen JSP’ler KAKENHI Grant numarası JP17K00209 hibe tarafından desteklenmiştir. Yazar Takayuki Hoshino ve Kazuhiro Shigeta teknik yardım için teşekkürler.
Materials
| Linear pulse-code-modulation recorder | Sony | PCM-M10 | |
| Binaural microphones | Roland | CS-10EM | |
| Binaural in-ear earphones | Etymotic Research | ER-4B | |
| Digital angle protractor | Wenzhou Sanhe Measuring Instrument | 5422-200 | |
| Plane-wave speaker | Alphagreen | SS-2101 | |
| Video camera | Sony | HDR-CX560 | |
| MATLAB | Mathworks | R2012a, R2015a | R2012a for stimulation and R2015a for analysis |
| Psychophysics Toolbox | Free | Version 3 | http://psychtoolbox.org |
| Insert earphones | Etymotic Research | ER-2 | |
| Magnetoencephalography system | Neuromag | Neuromag-122 TM | |
| Electroencephalography system | Brain Products | acti64CHamp | |
| MNE | Free | MNE Software Version 2.7, MNE 0.13 |
https://martinos.org/mne/stable/index.html |
| The Multivariate Granger Causality Toolbox | Free | mvgc_v1.0 | http://www.sussex.ac.uk/sackler/mvgc/ |
References
- Sugita, Y. Visual evoked potentials of adaptation to left-right reversed vision. Perceptual and Motor Skills. 79 (2), 1047-1054 (1994).
- Sekiyama, K., Miyauchi, S., Imaruoka, T., Egusa, H., Tashiro, T. Body image as a visuomotor transformation device revealed in adaptation to reversed vision. Nature. 407 (6802), 374-377 (2000).
- Takeda, S., Endo, H., Honda, S., Weinberg, H., Takeda, T. MEG recording for spatial S-R compatibility task under adaptation to right-left reversed vision. Proceedings of the 12th International Conference on Biomagnetism. , 347-350 (2001).
- Miyauchi, S., Egusa, H., Amagase, M., Sekiyama, K., Imaruoka, T., Tashiro, T. Adaptation to left-right reversed vision rapidly activates ipsilateral visual cortex in humans. Journal of Physiology Paris. 98 (1-3), 207-219 (2004).
- Sekiyama, K., Hashimoto, K., Sugita, Y. Visuo-somatosensory reorganization in perceptual adaptation to reversed vision. Acta psychologica. 141 (2), 231-242 (2012).
- Stratton, G. M. Some preliminary experiments on vision without inversion of the retinal image. Psychological Review. 3 (6), 611-617 (1896).
- Linden, D. E., Kallenbach, U., Heinecke, A., Singer, W., Goebel, R. The myth of upright vision. A psychophysical and functional imaging study of adaptation to inverting spectacles. Perception. 28 (4), 469-481 (1999).
- Thompson, S. P. The pseudophone. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science: Series 5. 5 (50), 385-390 (1879).
- Wenzel, E. M. Localization in virtual acoustic displays. Presence: Teleoperators & Virtual Environments. 1 (1), 80-107 (1992).
- Carlile, S. . Virtual Auditory Space: Generation and Applications. , (2013).
- Young, T. P. Auditory localization with acoustical transposition of the ears. Journal of Experimental Psychology. 11 (6), 399-429 (1928).
- Willey, C. F., Inglis, E., Pearce, C. H. Reversal of auditory localization. Journal of Experimental Psychology. 20 (2), 114-130 (1937).
- Ohtsubo, H., Teshima, T., Nakamizo, S. Effects of head movements on sound localization with an electronic pseudophone. Japanese Psychological Research. 22 (3), 110-118 (1980).
- Hofman, P. M., Vlaming, M. S., Termeer, P. J., van Opstal, A. J. A method to induce swapped binaural hearing. Journal of Neuroscience Methods. 113 (2), 167-179 (2002).
- Aoyama, A., Kuriki, S. A wearable system for adaptation to left-right reversed audition tested in combination with magnetoencephalography. Biomedical Engineering Letters. 7 (3), 205-213 (2017).
- Brainard, D. H. The Psychophysics Toolbox. Spatial Vision. 10 (4), 433-436 (1997).
- Pelli, D. G. The VideoToolbox software for visual psychophysics: transforming numbers into movies. Spatial Vision. 10 (4), 437-442 (1997).
- Kleiner, M., Brainard, D., Pelli, D. What’s new in Psychtoolbox-3?. Perception. 36 (14), (2007).
- Gramfort, A., et al. MEG and EEG data analysis with MNE-Python. Frontiers in Neuroscience. 7, 267 (2013).
- Gramfort, A., et al. MNE software for processing MEG and EEG data. NeuroImage. 86, 446-460 (2014).
- Barnett, L., Seth, A. K. The MVGC multivariate Granger causality toolbox: a new approach to Granger-causal inference. Journal of Neuroscience Methods. 223, 50-68 (2014).
- Green, D. M. Temporal auditory acuity. Psychological Review. 78 (6), 540-551 (1971).
- He, S., Cavanagh, P., Intriligator, J. Attentional resolution and the locus of visual awareness. Nature. 383 (6598), 334-337 (1996).
- Anton-Erxleben, K., Carrasco, M. Attentional enhancement of spatial resolution: linking behavioural and neurophysiological evidence. Nature Reviews Neuroscience. 14 (3), 188-200 (2013).
- Perrott, D. R., Saberi, K. Minimum audible angle thresholds for sources varying in both elevation and azimuth. Journal of the Acoustical Society of America. 87 (4), 1728-1731 (1990).
- Grantham, D. W., Hornsby, B. W., Erpenbeck, E. A. Auditory spatial resolution in horizontal, vertical, and diagonal planes. Journal of the Acoustical Society of America. 114 (2), 1009-1022 (2003).
- Xie, B. . Head-Related Transfer Function and Virtual Auditory Display. , (2013).
- Stenfelt, S. Acoustic and physiologic aspects of bone conduction hearing. Advances in Oto-Rhino-Laryngology. 71, 10-21 (2011).
- Zwiers, M. P., van Opstal, A. J., Paige, G. D. Plasticity in human sound localization induced by compressed spatial vision. Nature Neuroscience. 6 (2), 175-181 (2003).
- Huster, R. J., Debener, S., Eichele, T., Herrmann, C. S. Methods for simultaneous EEG-fMRI: an introductory review. Journal of Neuroscience. 32 (18), 6053-6060 (2012).
- Veniero, D., Vossen, A., Gross, J., Thut, G. Lasting EEG/MEG aftereffects of rhythmic transcranial brain stimulation: level of control over oscillatory network activity. Frontiers in Cellular Neuroscience. 9, 477 (2015).
