وصفنا تصميم وتجميع سماعات المنمنمة مناسبة لتحل محل التقييم على الطائر المغرد في السمع الطبيعية مع إشارة صوتية التلاعب بها. ويستخدم الانترنت أجهزة معالجة الصوت للتلاعب خرج أغنية، وإدخال في الوقت الحقيقي أخطاء في التقييم السمعي عبر سماعات الرأس، ودفع الصوتية التعلم الحركي.
وقد وفرت التلاعب التجريبية من خلال ردود الفعل الحسية سلوك معقد معلومات قيمة حول الحسابات الكامنة وراء التحكم في المحركات والحسية اللدونة 1. تتفق نتيجة الاضطرابات الحسية في التغيرات التعويضية في الناتج المحرك، مما يعكس التغييرات في التحكم في المحركات التي تقلل من feedforward الخطأ تعليقات من ذوي الخبرة. عن طريق قياس مدى اختلاف ردود الفعل الحسية أخطاء تؤثر على سلوك الإنسان، واستكشفت دراسات سابقة كيفية استخدام الإشارات البصرية إلى إعادة تقويم حركات الذراع 2،3 ويستخدم التقييم السمعي لتعديل إنتاج الكلام 4-7. قوة هذا النهج يقوم على القدرة على تقليد السلوك في أخطاء طبيعي، مما يسمح للمجرب لمراقبة كيفية استخدام أخطاء ذوي الخبرة في الإنتاج إلى إعادة تقويم المخرجات الحركية.
الطيور المغردة تقديم نموذج حيواني ممتاز عن التحقيق في أساس العصبية الحسية والسيطرة اللدونة 8،9 </sup>. مخ الطائر المغرد يوفر الدوائر واضحة المعالم التي تفصل مكانيا المناطق الضرورية للتعلم من تلك الأغنية المطلوبة لإنتاج أغنية، وتسجيل والدراسات العصبية الآفة حققت تقدما كبيرا في فهم كيفية مناطق الدماغ المختلفة تسهم في السلوك الصوتية 9-12 . ومع ذلك، فإن عدم وجود نموذج تصحيح الخطأ طبيعي – قد جعل من الصعب فهم الحسابية التي يقوم عليها التعلم الصوتية أو كيف عناصر مختلفة من الدوائر العصبية المساهمة – التي مضطرب معلمة الصوتية المعروفة من قبل المجرب ثم تصحيح من قبل الطائر المغرد لتصحيح الأخطاء الصوتية 13.
هذه التقنية الموصوفة هنا سيمكنهم من السيطرة مجرب دقيقة على الأخطاء في التقييم السمعي الطيور الغناء، والسماح للأخطاء إدخال الحسية التعسفي التي يمكن استخدامها لدفع التعلم الصوتية. ويستخدم الانترنت الصوت معدات تجهيز لإدخال الاضطراب المعروفيتم استخدام الصوتيات للأغنية، وسماعات جهاز المنمنمة لتحل محل التقييم على الطائر المغرد في السمع الطبيعية مع الإشارة مضطرب في الوقت الحقيقي. وقد استخدمنا هذا النموذج إلى التشويش على الترددات الأساسية (الملعب) من ردود الفعل السمعية في الطيور المغردة الكبار، وتوفير اول دليل على ان الطيور البالغة الحفاظ على الأداء الصوتي باستخدام تصحيح الخطأ 14. ويمكن استخدام هذا البروتوكول لتنفيذ مجموعة واسعة من الاضطرابات ردود الفعل الحسية (بما في ذلك سبيل المثال لا الحصر التحولات الملعب) للتحقيق في أساس العصبية الحاسوبية والتعلم الصوتية.
بروتوكول المعروضة هنا يسمح للمجرب لمعالجة ردود الفعل السمعية في الطيور الغناء. بناء خفيفة الوزن يسمح لمثل هذه التلاعبات أن يستمر على مدى فترات طويلة، والطيور تغني وسوف بغزارة في حين يرتدي سماعات الرأس لمدة شهر أو أكثر. ورغم أن بعض الطيور المغردة والغناء لطالما ارتداء سماعات 10 أسابيع، في بعض الحالات كمية الغناء يبدأ في الانخفاض بعد أسابيع 5 ~ الاستخدام. لهذا السبب، فإننا عادة ما تحد من التجارب إلى 4 أسابيع. في تجربتنا، يمكن توقع كل الطائر المغرد سماعات مزودة للغناء أغنية 100 + نوبات في اليوم (وأحيانا أكثر من ذلك بكثير). لذلك، إذا استخدمت بشكل صحيح، ونظام سماعات يقدم نجاح 100٪ تقريبا معدل (إذا تم تعريف النجاح من خلال الحصول على البيانات من الطيور الغناء). وعلاوة على ذلك، يمكن بعد الانتهاء من تجربة واحدة التعلم يمكن إزالة سماعات الرأس وتثبيتها لاحقا لجمع المزيد من البيانات. شريطة أن يكون الحيوان في حالة جيدة هو reatta الصحة العامة يمكن chment تجري في أي وقت.
واحد العوامل الهامة للنجاح والتقليل من الوزن وتحسين الراحة من سماعات الرأس. خلال البناء، ينبغي الحرص على تقليل كمية الايبوكسي أو الاكريليك الأسنان تستخدم لاصقة الزائد سيزيد من الوزن الإجمالي للجهاز والحد من احتمال استعداد الطيور للغناء. بالإضافة إلى ذلك، بعد عدة أيام من ربط سماعات الرأس، ينبغي إزالة الجهاز لفترة وجيزة للتحقق من أن لم يصبح الجلد حول قنوات الأذن سماعات الأذن غضب من قبل، والتي يمكن أن تحدث إذا كان سماعات الأذن ضيقة جدا. يجب أن تظهر قنوات الأذن تماما كما فعلوا في وقت الحجز سماعات (مفتوحة ودون أي علامات الاحمرار أو التورم). إذا تهيج يحدث، يمكن تخفيف الضغط عن طريق الحد من سمك منصات الرغوة. أن تحرص على ضمان أن تصلب رغوة من الايبوكسي المجففة لا ملامسة الجلد الطيور، حيث سيؤدي ذلك إلى أيضا أن يسبب تهيج.
ر "> ومن المهم أن نلاحظ أنه بالإضافة إلى تحول الملعب الذي اختاره مجرب، يتم تأخير أيضا الظاهري التقييم السمعي (من قبل ميللي ثانية 10 ~، مما يعكس الكمون تجهيز الانسجام)، والتي تم تطبيقها في أكبر سعة من والطيور الطبيعية التقييم السمعي (من أجل يطغى على صوت أغنية الطائر الطبيعية "تسريب" في سماعات الرأس)، ولهذا السبب، ينبغي التجارب تبدأ فترة خط الأساس لعدة أيام فيها الطيور تغني مع سماعات على ولكن مع الصفر تحول الملعب 14، مما يتيح للتأثير تحول الملعب إلى أن تكون معزولة عن التغيرات الصوتية الناتجة عن عوامل أخرى تتعلق نموذج سماعات الرأس. في الممارسة العملية، نادرا ما يلاحظ التغيرات في الملعب أغنية أو السعة عندما تبدأ الطيور أول من يغني مع سماعات في غياب لتحول الملعب. وعلاوة على ذلك، لقد أظهرنا أن التعرض الموسعة لردود الفعل unshifted تسليمها عبر سماعات الرأس لا تسبب تغييرا في الملعب أغنية 14. المحتوى "> وقد استخدمنا هذا التصميم من قبل تثبت أن الطيور المغردة في البالغين، على حد سواء صعودا أو هبوطا التحولات في الملعب من ردود الفعل السمعية توليد التغييرات على التكيف في الملعب صخبا (أي عكس التغييرات في إشارة إلى تحول ردود الفعل) 14. بما في ذلك أعلى و تحولات الهبوط في أي تجربة استخدام هذا النموذج مهم جدا لأنه هذا التصميم يمكن إثبات أن التغيرات في الملعب أغنية استجابة للتغيرات في الملعب من ردود الفعل السمعي (وليس ردا على القطع الأثرية تأخير أو السعة التي أدخلتها سماعات). بالإضافة إلى ذلك، القوة الرئيسية من هذا النموذج هو أنه يمكن استخدامه لإدخال التلاعب السمعية التعسفي. النظام يمكن أن تولد الانسجام طائفة واسعة من الاضطرابات عبر الإنترنت، على سبيل المثال عن طريق تغيير الظرف أو السعة الطيفية للإشارة الصوتية. توسيع نطاق التلاعب خارج الملعب يمكن أن تستخدم لذلك تحولات لدراسة مجموعة متنوعة من الظواهر الصوتية التعلم. بالإضافة إلى ذلك، هيئة التعليم العاليويمكن استخدام dphones لتقديم الضوضاء البيضاء أو غيرها من الإشارات تعزيز المشروط لدفع التعلم في المقاطع الفردية 16. وأخيرا، يمكن من حيث المبدأ أن تستخدم هذا النموذج في أي نظام الحيوانات الصغيرة التي تعتمد على التغذية المرتدة السمعية خلال السلوك الصوتية.نلاحظ أن أسلوبنا، الذي يحاكي التلاعب ردود الفعل السمعية تستخدم لدراسة اللغة البشرية 4-7، يسمح ليتم التحقيق اللدونة الصوتية في نموذج حيواني الوصول إليها من الناحية الفسيولوجية. يمكن الجمع بين الدراسات السلوكية لتصحيح الخطأ الصوتية مع آفات الدماغ، والتلاعب الدوائية، أو التسجيلات العصبية أن تستخدم للكشف عن كيفية الدوائر العصبية خاصة تساهم في تصحيح الأخطاء في الأداء الصوتي.
The authors have nothing to disclose.
وأيد هذا العمل من قبل NINDS 5P30NS069250. نشكر ديالا شهيب، جيفري سيمبسون، روزنباوم تايلور، وكريستوفر هوفر للحصول على المساعدة الفنية.
Name of Reagent/Material | Company | Catalogue Number | Yorumlar |
Hex nuts | Amazon supply | B000FMW43Y | |
0-80 Screws, 1/8″ | Amazon supply | B000FN0JXK | |
0.05″ Hex wrench | Amazon supply | B003GDISE8 | |
Headphones speakers | Digikey | 423-1113-ND | |
Headphones microphone | Digikey | 423-1062-ND | |
Harmonizer | Sweetwater Sound | H7600 | |
(Eventide H7600) | |||
Carbon fiber strip, 1 x 3 mm | Hobby Lobby International | GXS1030 | |
Carbon fiber cylinder, 6 mm (OD) x 4 mm (ID) | Hobby Lobby International | GXT6040 | |
Wire | Cooner Wire & Cable | NUF36-2550 | |
Connector strip header | Digikey | ED83100-ND | |
Connector strip socket | Digikey | ED85100-ND | |
Foam earplugs | AO SAFETY | 92050 | |
1/8″ hole punch | Paperwishes | 7260197000 | |
1/4″ hole punch | Paperwishes | 7260198000 | |
Pipet tips | VWR | 89003-056 | |
Dental acrylic | Maxcem | 33873 | |
5-minute epoxy | Devcon | 14210 | |
Cage microphone | Countryman | B3P4FF05B | |
Microphone preamp | M-audio | DMP3 | |
Speaker amplifier (Crown D-45) | Sweetwater sound | D-45 | |
Low-pass filter | Krohn-hite | FMB3002AC, 3FS8SL-10kg-N1U1 | |
Commutator | Dragonfly | SL-88-10 | |
Alligator clip holder | GC Electronics | 12-051 | |
Mineral oil | Sigma | M3516 | |
Dremel tool | Dremel | 8200 |