Biz manipüle akustik sinyal ile songbird doğal işitsel geribildirim değiştirmek için uygun minyatür kulaklık tasarımı ve montajı anlatılmaktadır. Çevrimiçi ses işleme donanımı, şarkı çıkış işlemek kulaklık aracılığıyla işitsel geribildirim gerçek zamanlı hataları tanıtmak ve vokal motor öğrenme sürmek için kullanılır.
Karmaşık davranışları sırasında duyusal geribildirim deneysel manipülasyonlar motor kontrol ve sensorimotor plastisite 1 yatan hesaplamalar içine değerli bilgiler sağlamıştır. Deneyimli geribildirim hatayı azaltmak ileribeslemeli motor kontrol değişiklikleri yansıtan motor çıkış içinde kompansatuar değişiklikler, tutarlı duyusal tedirginlikler sonucu. Farklı duyusal geribildirim hatalar insan davranışını nasıl etkilediğini niceleme olarak, önceki çalışmalarda görsel sinyaller kol hareketleri 2,3 recalibrate ve işitsel geribildirim konuşma üretiminin 4-7 değiştirmek için kullanılır nasıl kullanıldığını incelemiş bulunuyoruz. Bu yaklaşımın gücü deneyci üretiminde deneyimli hatalar motor çıkışı yeniden kalibre etmek için nasıl kullanıldığını gözlemlemek için izin, davranış natüralist hataları taklit yeteneğini dayanmaktadır.
Songbirds sensorimotor kontrolü ve plastisite 8,9 nöral temelini araştırmak için mükemmel bir hayvan modeli sunmak </sup>. Songbird Beyin şarkı öğrenme için gerekli alanlar mekansal şarkı üretimi için gerekli olan ayrılır ve nöral kayıt ve lezyon çalışmaları farklı beyin bölgeleri 9-12 vokal davranışları nasıl katkıda anlamada önemli ilerlemeler kaydetmiştir hangi bir iyi tanımlanmış devresi sağlar . Ancak, natüralist hata düzeltme paradigma eksikliği – bilinen bir akustik parametre deneyci tarafından tedirgin ve sonra songbird tarafından düzeltilmiş olduğu – zor Vokal öğrenme temel hesaplamalar veya nasıl nöral devrenin farklı unsurları katkıda anlamak için yapmış vokal hatalar 13 düzeltme.
Burada anlatılan tekniği Vokal öğrenme sürmek için kullanılabilir keyfi duyusal hataların alınmasını sağlayan, şarkı kuşlar işitsel geribildirim hatalar üzerinde deneyci hassas kontrol sağlar. Sistemde, ses işleme donanımları için bilinen bir pertürbasyon tanıtmak için kullanılırşarkı, ve küçültülmüş bir kulaklık aygıtının akustik gerçek zamanlı olarak tedirgin sinyali ile bir songbird doğal işitsel geri besleme değiştirmek için kullanılır. Biz yetişkin kuşlar hata düzeltme 14 kullanılarak vokal performansı korumak ilk gösteri sağlayarak, yetişkin ötücü işitsel geribildirim temel frekans (pitch) kaygılandırmaya Bu paradigma kullandık. Mevcut protokol sesli öğrenme hesaplama ve nörofizyolojik olarak araştırmak için duyusal geribesleme düzensizliklerin (adım da dahil olmak üzere ancak bunlarla sınırlı olmayan kaymalar) geniş bir yelpazede uygulamak için kullanılabilir.
Burada sunulan protokol deneyci şarkı kuşlar işitsel geribildirim değiştirmenize olanak verir. Hafif yapı gibi manipülasyonlar uzun süreler boyunca sürdürülmüş izin verir, ve bir ay veya daha fazla süreyle kulaklık giyerek kuşlar prolifically şarkı söyleyecek. Bazı ötücü kulaklık takan sürece 10 hafta boyunca şarkı olsa da, bazı durumlarda şarkı miktarı, kullanım ~ 5 hafta sonra azalmaya başlar. Bu nedenle, biz genellikle 4 hafta deneyler sınırlayabilir. Bizim tecrübelerimize göre, kulaklıklar ile donatılmış her songbird 100 şarkı + günde şarkı nöbetleri (ve bazen çok daha fazlası) beklenebilir. Düzgün çalışan, bu nedenle, kulaklık sistemi neredeyse% 100 başarı oranı (başarı şarkı kuşlar veri toplama ile tanımlanır ise) sunmaktadır. Ayrıca, bir öğrenme deneyi tamamladıktan sonra kulaklık kaldırılır ve daha sonra daha fazla veri toplanması için diktim. Hayvan genel sağlık durumu iyi Reatta olması koşuluyla chment herhangi bir zamanda gerçekleşebilir.
Başarının önemli bir belirleyicisi ağırlığı en aza indirmek ve kulaklık rahatlığı optimize ediyor. İnşaat sırasında, bakım epoksi veya cihazın toplam ağırlığı artırmak ve potansiyel şarkı kuş istekli azaltacaktır aşırı yapıştırıcı olarak kullanılan dental akrilik miktarını en aza indirmek için önlemler alınmalıdır. Ayrıca, birkaç gün kulaklık taktıktan sonra, cihazın kısaca kulak kanalları çevresindeki deri kulaklıkları çok sıkı oluşabilir kulakiçi rahatsız hale olmadığını doğrulamak için çıkarılmalıdır. Kulak kanalları kulaklık eki (açık ve kızarıklık veya şişlik belirtisi ile) zamanında yaptıkları gibi görünmelidir. Tahriş meydana gelirse, basınç pedleri köpük kalınlığını azaltmak suretiyle kontrol altına alınabilir. Bu da tahrişe neden olacağından, fırınlanmış epoksi ile sertleşen köpük kuş cilde temas etmez sağlamak için özen gösterin.
T "> Bu deneyi tarafından seçilmiş saha değiştirme ek olarak, sanal işitsel geri besleme da gecikir (~ 10 milisaniye ile, harmonizer işlenmesi gecikme yansıtan) ve kuşun daha büyük bir genlik kondu dikkat etmek önemlidir Doğal işitsel geribildirim (kuşun doğal şarkı kulaklık içine "sızıntı" sesi boğmak için). Bu nedenle, deneyler sıfır ama ile kuş kulaklık ile şarkı hangi birkaç gün bir başlangıç dönemi ile başlamalıdır kuşlar ilk yokluğunda kulaklıklar ile şarkı söylemeye başladığında kulaklık paradigma ile ilgili diğer faktörler sonucu vokal değişiklikleri izole edilecek pitch shift etkisi sağlayan pitch shift 14. Uygulamada, şarkı zift veya amplitüd değişiklikleri nadiren görülür pitch shift. Ayrıca, kulaklık aracılığıyla teslim kaydırılmamış geribildirim uzun pozlama şarkı sahada 14 bir değişikliğe neden olmadığını göstermiştir. content "> Biz daha önce yetişkin ötücü yılında, işitsel geribildirim sahada hem yukarı hem aşağı yönlü değişimler vokal pitch adaptif değişiklikler (geribildirim vardiya işareti ters yani değişiklikler) 14. yukarı hem İçeren oluşturmak olduğunu göstermek için bu tasarım kullanmış Böyle bir tasarım işitsel geribildirim (ve kulaklık ile getirilen gecikme veya amplitüd eserler yanıt olarak) pitch değişikliklere yanıt olarak bu şarkıyı adım değişiklikleri göstermektedir, çünkü bu paradigma istihdam hiçbir deneyde aşağı kaymaları önemlidir. Ayrıca, bir bu paradigma anahtar güç keyfi işitsel manipülasyonlar tanıtmak için kullanılabilir olmasıdır. harmonizer sistem akustik sinyalin spektral amplitüd zarfı ya da değiştiren, örneğin çevrim düzensizliklerin çok çeşitli oluşturabilir. zift ötesinde manipülasyon aralığını genişletmek kaymalar bu nedenle ses öğrenme olayların çeşitli incelemek için kullanılabilir. Ayrıca, headphones bireysel hece 16 öğrenme götürmek beyaz gürültü veya diğer koşullu takviye sinyalleri iletmek için kullanılan olabilir. Son olarak, bu paradigma prensipte vokal davranış sırasında işitsel geribildirim dayanan herhangi bir küçük hayvan sistemi istihdam edilebilir.Biz insan konuşmasını 4-7 incelemek için kullanılan işitsel geribildirim manipülasyonlar taklit bizim tekniği, vokal plastisite fizyolojik olarak erişilebilir hayvan modelinde soruşturulmasına olanak verir unutmayın. Beyin lezyonları, farmakolojik manipülasyonlar veya nöral kayıtları ile vokal hata düzeltme davranışsal çalışmalar birleştiren özellikle nöral devrelerin vokal performansı hataların düzeltilmesi nasıl katkıda ortaya çıkarmak için kullanılmış olabilir.
The authors have nothing to disclose.
Bu eser NINDS 5P30NS069250 tarafından desteklenmiştir. Biz teknik yardım için Diyala Chehayeb, Jeffrey Simpson, Taylor Rosenbaum, ve Christopher Hoover ederim.
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 |