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Behavior

Descobrindo batida Surdez: Distúrbios Detecção de ritmo com o dedo Sincronizado Tapping e Tarefas de temporização da Percepção

Published: March 16, 2015 doi: 10.3791/51761
Automatic Translation
1,2,3,4, 3
1Movement to Health Laboratory (EuroMov), University of Montpellier, 2Institut Universitaire de France, 3Department of Cognitive Psychology, University of Finance and Management in Warsaw, 4International Laboratory for Brain, Music, and Sound Research (BRAMS)

ERRATUM NOTICE

Summary

Tarefas comportamentais que permitam a avaliação da percepção e habilidades sensório-motoras de cronometragem na população em geral (ou seja, não-músicos) são apresentados. Sincronização de tamborilar dos dedos para a batida de um estímulo auditivo e de detecção das irregularidades rítmicas proporciona um meio de descobrir distúrbios do ritmo.

Abstract

Um conjunto de tarefas comportamentais para avaliar a percepção e habilidades sensório-motoras de cronometragem na população em geral (ou seja, não-músicos) é apresentado aqui com o objetivo de distúrbios do ritmo descobrindo, como a batida de surdez. Batida surdez é caracterizado por um fraco desempenho em perceber durações em padrões rítmicos auditivo ou má sincronização de movimentos com ritmos auditivos (por exemplo, com batidas musicais). Essas tarefas incluem a sincronização de tamborilar dos dedos ao ritmo de estímulos auditivos simples e complexas e na detecção de irregularidades rítmicas (tarefa de detecção anisochrony) incorporados nos mesmos estímulos. Estes testes, que são fáceis de administrar, incluir uma avaliação dos dois habilidades perceptivas e sensório-motoras cronometrando sob diferentes condições (por exemplo, bater as taxas e tipos de materiais auditiva) e são baseadas nos mesmos estímulos auditivos, que vão desde um metrônomo simples de um complexo trecho musical. A análise de sincronizaçãorizado dados rosqueamento com estatísticas circulares, que fornecem medidas confiáveis ​​de precisão da sincronização (por exemplo, a diferença entre o tempo das torneiras e a temporização dos impulsos de estimulação) e consistência. Estatísticas circulares na tocando dados são particularmente bem adaptados para a detecção de diferenças individuais na população geral. Tapping Sincronizado e detecção anisochrony são medidas sensíveis para identificar o perfil dos distúrbios do ritmo e têm sido utilizados com sucesso para detectar os casos de má sincronização com o tempo perceptual poupado. Esta avaliação sistemática de timing perceptual e sensório-motor pode ser estendido para populações de pacientes com danos cerebrais, doenças neurodegenerativas (por exemplo, doença de Parkinson), e distúrbios do desenvolvimento (por exemplo, atenção e hiperatividade).

Introduction

Os seres humanos são particularmente eficientes no processamento da duração dos eventos que ocorrem em seu ambiente 1. Em particular, a capacidade de perceber a batida da música ou o tique-taque regular de um relógio e a capacidade de mover-se junto com ele (por exemplo, na dança ou esportes sincronizados) é generalizada na população em geral (ou seja, em indivíduos que não receberam formação musical) 2,3. Essas habilidades são sustentados por uma rede neuronal complexo que envolve as regiões cerebrais corticais (por exemplo, o córtex pré-motor e da área motora suplementar) e estruturas subcorticais, como os gânglios da base e cerebelo 4-7.

A interrupção desta rede e consequente processamento temporal pobre pode resultar de danos cerebrais 8-10 ou degeneração neuronal, conforme observado em doentes com doença de Parkinson 11. No entanto, a má percepção da duração e sincronização pobres para os bcomer de música também pode se manifestar em indivíduos saudáveis, na ausência de dano cerebral. Apesar do facto de a maioria pode perceber ritmos auditivas e sincronizar o movimento para a batida (por exemplo, música), existem excepções notáveis. Algumas pessoas têm grandes dificuldades em sincronizar seus movimentos corporais ou o tamborilar dos dedos ao ritmo da música e podem apresentar uma baixa percepção batida, mostrando dificuldades para discriminar melodias com notas de duração diferente. Esta condição tem sido referido como "bater surdez" ou "disritmia" 2,12-14. Por exemplo, bater a surdez foi descrita em um estudo recente 13, em que o caso de um paciente chamado Mathieu foi relatado. Mathieu foi particularmente imprecisas em saltando ao ritmo de canções rítmicas (por exemplo, uma música Merengue). Sincronização ainda era possível, mas apenas para os sons de uma sequência isochronous simples (por exemplo, um metrônomo). Sincronização pobres eraassociado com má percepção batida, como revelado pelo Montreal Bateria de Avaliação da Amusia (MBEA) 15. Em uma tarefa adicional, Mathieu foi pedido para combinar os movimentos de uma bailarina ao som da música; Curiosamente, Mathieu exibiu percepção de altura perfeita.

Pobre percepção ritmo e sincronização pobre, em indivíduos surdos-beat com percepção de altura poupados, foram observados em outros estudos 2,12,14, proporcionando assim uma prova que ritmo distúrbios podem ocorrer de forma isolada. Batida surdez é, portanto, diferente da descrição típica de amusia congênita (ou seja, o tom surdez), a percepção de altura distúrbio neurológico que afeta a produção e 16-19. Curiosamente, a má percepção do ritmo e da produção pode co-ocorrer com pobre processamento gramado em 12,16,20 amusia congênita. No entanto, a má ritmo percepção, neste caso, depende da capacidade de um indivíduo a perceber a variação das alturas. Quandovariações de afinação em melodias são removidos, amusics congênitas podem discriminar com sucesso diferenças de ritmo 21.

Diferenças individuais importantes foram observados em batida surdez; este fato merece uma atenção especial. Na maioria dos casos, tanto a percepção do ritmo e sincronização com a batida da música são deficientes 2,12-14; No entanto, a sincronização pobre também pode ocorrer quando a percepção do ritmo é poupado 2. Esta dissociação entre a percepção e acção no domínio do tempo foi mostrado usando tarefas tocando sincronizadas com uma variedade de estímulos auditivos rítmicos (por exemplo, um metrônomo e música) e utilizando diferentes tarefas de percepção de ritmo (por exemplo, a discriminação das melodias baseadas em diferentes durações das notas e a detecção de desvios de isochrony em sequências rítmicas). Esta descoberta é particularmente relevante, porque aponta para a possível separação de percepção e ação no que diz respeito ao mecanismo de tempos, como observado anteriormente em processamento de campo 17,22-25. Mais dissociações foram destacados, dependendo da complexidade do estímulo 2. A maioria dos sincronizadores pobres apresentaram dificuldades seletivos com estímulos complexos (por exemplo, música ou ruído de amplitude modulada derivado de música), enquanto eles ainda mostrou sincronização precisa e consistente com seqüências isochronous simples; outros sincronizadores pobres mostraram o padrão oposto. Em resumo, estes resultados convergem em indicando que há uma variedade de fenótipos de perturbações temporárias na população em geral (como observado em outros domínios de processamento, tais como breu musical 25,26), que requerem um conjunto de tarefas sensível para ser detectada. Caracterizar os padrões de distúrbios do ritmo é particularmente relevante para lançar luz sobre os mecanismos específicos que estão com defeito no sistema de cronometragem.

O objectivo do método ilustrado aqui é o de proporcionar um conjunto de tarefas que podem serusado para detectar os casos de surdez batida na população em geral e detectar diferentes subtipos de transtornos calendário (por exemplo, afetando perceptual vs. tempo sensório-motor ou uma determinada classe de estímulos rítmica). Sensório-motor de cronometragem habilidades foram principalmente examinada usando tarefas dedo tocando com material auditivo. Os participantes são convidados a tocar em seu dedo indicador em sincronia com estímulos auditivos, como a uma sequência de tons igualmente espaçadas no tempo ou a música (ou seja, em uma tarefa sincronizado ou ritmo batendo 27-29). Outro paradigma popular, que tem sido a fonte de consideráveis ​​esforços de modelagem 29-32, é o paradigma de sincronização de continuação, no qual o participante continua batendo à taxa fornecido por um metrônomo após o som parou. Percepção Rhythm é estudada com uma variedade de tarefas que vão desde a discriminação duração, estimativa, bisection (ou seja, comparando períodos de "curto" e & #39, normas de longa duração), e detecção de anisochrony (ou seja, determinar se existe um intervalo de desvio dentro de uma sequência de isócrono) para a tarefa batida alinhamento (ou seja, detectar se um metrônomo sobreposta música está alinhado com o batimento) 1,2 , 20,33,34. A maioria dos estudos se concentraram na percepção do tempo, bata a produção ou o momento sensório-motor, que foram testados isoladamente. No entanto, é provável que tais tarefas diferentes referem-se a um pouco diferentes habilidades (por exemplo, tempo de intervalo vs. tempo à base de batida, perceptual vs. tempo sensório-motor) e não refletem o funcionamento dos mesmos mecanismos de tempo e o circuito neuronal associada. Este problema pode ser contornado usando baterias recentemente propostas de testes de avaliação de ambas as habilidades de percepção de tempo e sensório-motoras. Estas baterias permitem aos pesquisadores obter um perfil exaustivo de habilidades de cronometragem de um indivíduo. Exemplos de tais baterias são o BEno teste de alinhamento (BAT) 34, a Bateria de Avaliação da Auditivo Sensorimotor Cronometragem Habilidades (BAASTA) 35, ea Harvard Bata Assessment Test (H-BAT) 36. Estas baterias consistem de tocar tarefas com uma variedade de estímulos auditivos rítmicos que vão desde música a sequências isócronos, bem como tarefas de percepção (por exemplo, discriminação de duração, a detecção do alinhamento de um metrônomo para a batida da música, e anisochrony detecção). Em todos os casos, o mesmo conjunto de trechos musicais foi utilizado em tarefas perceptivas e sensório-motoras.

Neste artigo, vamos ilustrar um conjunto de tarefas que são particularmente eficientes na revelando padrões de distúrbios do ritmo em indivíduos surdos-beat e sincronizadores pobres, como demonstrado em estudos anteriores 2. Essas tarefas são parte de uma bateria maior de testes, o BAASTA 35. Habilidades de cronometragem Sensorimotor são testados, pedindo aos participantes para tocar o dedo para a batida de simples eestímulos auditivos complexos (por exemplo, sequências de isócronos, música e barulho rítmico derivada de estímulos musicais) 27,28. Tempo perceptivo é testada com uma tarefa de detecção anisochrony 2,20,33,37. Um conjunto de tons isochronous é apresentado. Em alguns casos, um dos tons (por exemplo, o penúltimo) é apresentada mais cedo ou mais tarde do que o esperado com base na estrutura da sequência isócrono auditivo. Os participantes são convidados a detectar desvios de isochrony. A vantagem destas tarefas de percepção sensório-motoras e de ritmo é que ambos envolvem seqüências de estímulos (em vez de durações individuais) e os estímulos de complexidade diferente. Assim, com base em provas anteriores, essas tarefas fornecer as condições ideais para descobrir diferentes fenótipos de batida surdez e sincronização pobre. É dada especial atenção à técnica adotada na análise de dados de sincronização. Esta técnica é baseada em estatísticas circulares, uma abordagem que é particularmente nósll adequado para examinar a sincronização imprecisas e inconsistentes com a batida.

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Protocol

1. As tarefas de sincronização

  1. Preparação de instrumentos:
    1. Conecte-se um instrumento de percussão MIDI padrão para o computador através de uma interface MIDI convencional.
      NOTA: A aquisição de dados é realizada através de um MIDI instrumento de percussão eletrônica. O dispositivo captura o momento exato das torneiras dedo durante as tarefas de sincronização do motor.
    2. Abra o software dedicado para a apresentação do estímulo e gravação de resposta.
      NOTA: A tarefa de sincronização é implementado usando software padrão para a apresentação do material de áudio e gravação de dados de um instrumento musical MIDI digital (com uma precisão de milissegundos).
  2. Som Material e Processo:
    1. A partir do interface de software, seleccionar o estímulo de estimulação para ser usado na tarefa de sincronização entre três escolhas (sequência isócrono, música e o ruído de modulação em amplitude obtido a partir da onda do envelope do estímulo musical).
      NOTA: A ISOChronous sequência é composta por 96 tons isócrono apresentados (duração = 30 ms). O estímulo musical é uma versão de um fragmento do Radetzky March (Opus 228) de Johann Strauss, que inclui 96 batidas (batida = trimestre nota) de piano gerada por computador. Trechos dos três estímulos são fornecidos como materiais complementares a este manuscrito.
    2. Escolher o tempo apropriado para o estímulo seleccionada (450, 600, ou 750 ms Inter-início do intervalo (IOI) / Inter-beat-intervalo (IBI)), tal como indicado na interface de software. Certifique-se de que os estímulos são entregues a um nível de volume confortável sobre os fones de ouvido.
    3. Pergunte ao participante para se sentar em uma sala silenciosa em frente ao monitor do computador.
    4. Pergunte ao participante para tocar o instrumento de percussão MIDI usando o dedo indicador de sua mão dominante ou em sincronia com os tons da sequência isochronous ou com as batidas musicais para estímulos mais complexos (música ou ruído). Instrua o Participant para tocar tão regularmente quanto possível, sem alterar a taxa de vazamento, enquanto a sincronização com o estímulo.
    5. Comece a apresentação do estímulo e registro de torneiras.
    6. Terminar a gravação de torneiras depois de apresentar o último toque ou batida musical.
  3. Análise de dados:
    NOTA: Analisar os dados das tarefas tocando sincronizados usando estatística circular 38,39. Este método é particularmente adequado para a análise de dados de sincronização 40,41; Além disso, as estatísticas circulares são sensíveis às diferenças individuais no tempo habilidades e, portanto, são capazes de detectar os casos de má sincronização 2,40. O procedimento de análise descrito abaixo é implementado utilizando o software Matlab (usando a caixa de ferramentas CircStat 39).
    1. Transforme o tempo das torneiras relativos aos estímulos de estimulação em ângulos no círculo unitário (0-360 °) seguindo o procedimento indicado pelo Berens 39. 0 ° (o qual é equal a 360 °) corresponde ao tempo da ocorrência do estímulo (isto é, os sons musicais ou batidas). Use a seguinte fórmula para obter o ângulo de cada tempo da torneira: [angular (radianos) = 2 × π × (tempo da torneira / IOI)]. Converter radianos em graus com a função circ_rad2ang 39.
    2. Traçar os ângulos obtidos no ensaio tocando como uma distribuição de pontos no círculo unitário. Faça isso usando a função circ_plot 39. Fornecer ângulos em radianos como o argumento para a função para apresentar o enredo (ver exemplo na Figura 1).
    3. Para cada ensaio de drenagem, utilizar os ângulos (pontos no círculo) para calcular o vector resultante significativo R 38,39,42 (ver Figura 1). Use os circ_mean 39 e circ_r 39 funções, que permitem o cálculo de precisão da sincronização e consistência, respectivamente.
    4. Compute a precisão de sincronização (ou seja, em média, a que distância do estímulo ao participante torneiras em um ensaio tocando sincronizado), que corresponde ao ângulo θ de R vector. Use a função circ_mean 39. Fornecer ângulos em radianos como o argumento para a função.
    5. Enviar os dados de rosca para o teste de Rayleigh 43 para avaliar se a distribuição dos pontos em torno do círculo é aleatória, usando a função circ_rtest 39. Fornecer ângulos em radianos como o argumento para a função.
      NOTA: No teste de Rayleigh, rejeitar a hipótese nula (ie, uniformidade circular, pontos distribuídos aleatoriamente ao redor do círculo) se o comprimento R vector é grande o suficiente (por exemplo, maior do que 0,4), indicando que os participantes aproveitado em uma determinada relação de fase com respeito ao estímulo acima do acaso. Apenas quando teste de Rayleigh é significativa (isto é, quando a distribution de pontos ao redor do círculo não é a precisão de sincronização aleatória) pode ser corretamente interpretado.
    6. Calcula-se a consistência de sincronização (isto é, a variabilidade na discrepância entre o momento de as torneiras e os impulsos de estimulação), a qual corresponde ao comprimento do vector de R (de 0 a 1). Use a função circ_r 39. Fornecer ângulos em radianos como o argumento para a função.
      NOTA: A consistência é 1 quando todas as torneiras ocorrer exactamente ao mesmo intervalo de tempo, antes ou depois dos impulsos de estimulação; a consistência é 0 quando as torneiras estão aleatoriamente distribuídos em torno do círculo.
  4. Avaliação dos Resultados Individuais:
    NOTA: Comparar o desempenho de um participante para um grupo normativo ou a um grupo de controle para detectar os casos de precisão sincronização pobres ou pobres consistência. Para executar esta comparação, executar um teste t corrigido 44 implementada no progra singlims computadorm ( http://homepages.abdn.ac.uk/j.crawford/pages/dept/SingleCaseMethodsComputerPrograms.htm ).
    1. Abra o programa singlims computador. Digite a média e SD da precisão de sincronização e o tamanho da amostra do grupo normativo ou controle. Fornecer a precisão de sincronização para o participante a ser comparado com o grupo de controlo ou normativa. Clicar no botão "Calcular" para obter os resultados do teste t corrigido.
      NOTA: O participante desempenho significativamente pior do que o grupo controle normativo ou quando a probabilidade de duas caudas do teste t corrigida está abaixo de 0,05.
    2. Digite a média e SD da consistência de sincronização e tamanho da amostra do grupo normativo ou controle. Proporcionar a consistência de sincronização para o participante que é para ser comparado com o grupo de controlo ou normativa.

2. Ritmo tarefas de percepção (detecção Anisochrony)

  1. Preparação de instrumentos:
    1. Abra o programa de computador usado para a execução das tarefas de detecção anisochrony. Certifique-se de que as teclas do teclado do computador estão devidamente configurado para gravar as respostas dos participantes.
      NOTA: As tarefas de percepção de ritmo são implementados usando software padrão para a execução de experimentos comportamentais (ou seja, a apresentação do estímulo e registro de respostas comportamentais).
  2. Som Material e Processo:
    1. Escolher o estímulo (ou estímulo ou música isócrono), como indicado pela interface de software. Escolha o tempo apropriado (450, 600, ou 750 ms IOI / IBI) do estímulo selecionado. Certifique-se de que os estímulos são entregues ao longo dos fones de ouvido em um nível de volume confortável.
      NOTA: Os estímulos são baseadas no mesmo material auditivo utilizado nas tarefas de sincronização. Cada estímulo inclui apenas 8 isochrtons onously apresentados ou batidas musicais em vez de 96. Para cada tipo de estímulo, há uma versão "change" (50% dos ensaios, n = 24) e uma versão "não-mudança" (50% dos ensaios, n = 24). Nos estímulos de mudança, a batida de som ou musical penúltimo ocorre mais cedo ou mais tarde do que o esperado (por 8, 12, ou 16% da sequência IOI / IBI) com base na anterior IOIs / ibis. No estímulo não-mudança, os IOIs / ibis são completamente isochronous.
    2. Instrua o participante a se sentar em uma sala silenciosa em frente ao monitor do computador, ouvir o estímulo e depois juiz, após a sua apresentação, se uma alteração no intervalo entre os estímulos ou batidas (ie, anisochrony) está presente ou não. Incentivar o participante a prestar atenção a toda a seqüência.
    3. Comece a apresentação do estímulo. Pergunte ao participante para responder pressionando uma das duas teclas no teclado do computador (ou seja, uma chave para a "mudança" ou a outra chave para "no-mudar "respostas) após a apresentação do estímulo.
  3. Análise de dados:
    NOTA: Analisar os dados obtidos a partir da tarefa de percepção de ritmo por meio do cálculo do índice de discriminabilidade (d ') em cada nível de mudança (a 8, 12, 16% do IOI / IBI) e para cada IOI / IBI. Quanto maior for o valor d ', maior a sensibilidade para anisochronies.
    1. Considere as respostas (n = 48) gerados por cada um dos participantes para um determinado estímulo, registradas no arquivo de saída pelo software usado para executar o experimento comportamental. Contar o número de respostas quando o anisochrony presente no estímulo tenha sido correctamente detectado. Calcule a taxa de hits (ou seja, número de acessos / número de mudanças de estímulos).
    2. Contar o número de respostas quando o participante relataram uma mudança no intervalo entre estímulos ou batidas quando não houve alteração. Calcule o False Alarm-taxa (FA) (ie, número de FAs / número de não-change estímulos).
    3. Calcule o z-Score para a taxa de hits e taxa de FA, usando a função Matlab NORMINV (z-score = NORMINV (Acessos tarifa ou taxa de FA)). Subtrair o z-Score para a taxa de FA do z-Score para a taxa de hits para obter d '.
  4. Avaliação dos Resultados Individuais:
    NOTA: Comparar o desempenho de um participante para um grupo normativo ou de controle para detectar os casos de má percepção do ritmo. Em relação aos resultados das tarefas de sincronização, execute um teste t corrigido utilizando o programa singlims computador.
    1. Abra o programa singlims computador. Digite a média e SD de d 'e o tamanho da amostra do grupo normativo ou controle. Fornecer o "valor d para o participante que deve ser comparado com o grupo normativo ou controle.
      NOTA: O participante desempenho significativamente pior do que o grupo controle normativo ou quando a doisprobabilidade cauda do teste t corrigido é de menos de 0,05.

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Representative Results

As tarefas descritas acima têm sido utilizados com sucesso para caracterizar as habilidades de cronometragem de indivíduos sem formação musical 2,34-36. Em um estudo recente sobre o representante beat-surdez 2, um grupo de 99 não-músicos (estudantes universitários) foram testados com duas tarefas de sincronização simples. Os participantes sincronizado seu dedo tocando com uma sequência isochronous e um trecho musical em um ritmo confortável (com um IOI / IBI de 600 ms). Dez dos participantes mostraram sincronização particularmente pobres com pelo menos um dos dois estímulos e foram referidos como "sincronizadores pobres". Estes participantes mostraram precisão de sincronização que desviou mais de 2 DP da média do grupo rastreado; a coerência de sincronização foi menor do que 2 DP da média do grupo. Eles foram comparados a um grupo de 23 participantes (controles) que foram selecionados aleatoriamente entre aqueles alunos que não apresentaram sincronização pobre emas tarefas de triagem. Sincronizadores e controles pobres foram submetidos a testes rigorosos com as tarefas de sincronização e de percepção de ritmo descritos aqui. A ordem das tarefas e estímulos foi contrabalançada entre os participantes.

Sequências de tempos coletados nas tarefas de sincronização tocando serviu para calcular a precisão de sincronização e consistência para sincronizadores pobres e os controles com diferentes estímulos de estimulação e ao diferente IOI / ibis. Os resultados médios para a sua precisão e consistência são ilustrados na Figura 2 e Figura 3, respectivamente. Estes dados mostram que ambos os sincronizadores e controlos pobres antecipar significativamente os impulsos de estimulação quando tocar juntamente com uma sequência isócrono. Este fenómeno, que é referido como "significa assincronia negativo", é bem conhecida na tocando estudos 27,45. A média de assincronia negativo tende a diminuir ou desaparecer com estímulos (por exemplo, música eruído) que são mais complexos do que os tons isócrono apresentados, um efeito também relatado em estudos anteriores 45. Note-se que sincronizadores pobres não diferem dos controles em termos de precisão. Assim, a precisão não parece ser uma medida que é sensível o suficiente para detectar batida surdez ou sincronização pobre. Os resultados foram mais revelador quando se considera a consistência de sincronização. Sincronizadores pobres eram significativamente menos consistentes do que os controles em todos os estímulos e IOIs / ibis. Esta diferença foi mais significativa quando os participantes bateu junto com seqüências isócronos e música em comparação com o ruído (através de tempos). Por isso, a consistência de sincronização é muito sensível a déficits de sincronização e, assim, representa uma medida ideal para descobrir e caracterizar as diferenças individuais. Os resultados representativos do mesmo estudo obtido nas tarefas de percepção de ritmo são apresentados na Figura 4. Como se vê, ambos os sincronizadores e controle pobress foram afetados pela quantidade de mudança na seqüência auditiva (ou seja, maiores discrepâncias na seqüência são mais fáceis de detectar), em ambos os estímulos isócronos e música. O efeito da alteração não foi estatisticamente significativa e é mais visível em andamentos mais rápidos. No entanto, no contexto do grupo, sincronizadores pobres não um desempenho pior do que os controles na tarefa perceptual.

Os resultados obtidos nestas tarefas sensório-motoras (consistência de sincronização) e nas tarefas de percepção de ritmo foram usadas para detectar os casos de sincronização pobre. Para ilustrar o procedimento utilizado para identificar estas condições, os dados obtidos a partir do estudo representativo foram ainda analisados ​​para realizar a avaliação das diferenças individuais. Na Tabela 1, os dados são apresentados para os 10 sincronizadores pobres que foram identificadas nos testes de triagem. Quando os participantes tiveram um desempenho significativamente pior do que os controles em uma das tarefas, conforme determinado com corrigido t-Provas 44, os valores do seu desempenho são apresentados na Tabela. As notas de corte para identificar um participante como um sincronizador pobre em termos de consistência de sincronização foram de 0,92, 0,51 e 0,51 para sequências isócronos, música e ruído, respectivamente. Os resultados obtidos pelos sincronizadores pobres nas tarefas de percepção de ritmo também foram comparados com o desempenho dos controles. Na tarefa de percepção de ritmo com um metrônomo, os pontos de corte (d ') foram de 0,33, 1,38, e 1,84, para um 8%, 12%, 16% e as alterações na duração (em relação à sequência IOI), respectivamente. Com a música, a pontuação de corte foram de 1,52, 1,98, e 2,10 para as três alterações.

Este método simples usado para analisar as diferenças individuais no domínio de tempo nos permite descobrir os perfis dos transtornos (bater surdez ou sincronização pobre) o timing. Com efeito, a sincronização pobre pode ou não ser acompanhada de percepção ritmo deficiente. Além disso, os indivíduosmostrando dificuldades em sincronizar a batida pode desempenho mais fraco com um estímulo auditivo (por exemplo, a música) do que com os outros estímulos (por exemplo, uma sequência isochronous). O estudo revela representante diferentes perfis de impairment. Por exemplo, os participantes S2, S3, S8 e S9 mostraram fraca sincronização entre a maioria dos impulsos de estimulação, bem como a percepção de ritmo prejudicada. Deficiências, tanto pela oportunidade perceptual e sensório-motor foi anteriormente observado em estudos sobre amusia congênita 12,16. Os participantes S1 e S5 mostrou um padrão diferente. Eles apresentaram um comportamento semelhante aos controles na tarefa de percepção de ritmo, com os valores d 'abaixo do ponto de corte. Percepção intacto nestes dois participantes foi confirmada em tarefas adicionais, tais como a MBEA 2,15. No entanto, S1 e S5 foram sincronizadores pobres, especialmente quando tocar com estímulos complexos, como música e barulho de amplitude modulada. Por exemplo, wa desempenho do S5s a oportunidade ao sincronizar torneiras ao ruído (ou seja, o teste de Rayleigh não foi significativa) e um pouco acima chance com música (ao acaso com 750 ms IBI). Resultados semelhantes foram encontrados para os participantes S6 e S10. Note-se que esta dissociação entre o tempo de percepção e sensório-motor não pode ser explicada por controle motor prejudicada porque os participantes, apesar de sua má sincronização, ainda eram capazes de tocar em um ritmo espontâneo, similar aos controles. Finalmente, para alguns participantes (por exemplo, S2, S5 e S6), a sincronização pobre, em relação ao grupo de controlo, pode selectivamente preocupação apenas um tipo de estímulos (por exemplo, estímulos complexos, tais como música ou ruído, em oposição a um metrônomo) . Em resumo, os diferentes perfis de distúrbios de temporização pode ser descoberto com as tarefas acima referidas. Isto é particularmente relevante para lançar luz sobre os mecanismos por trás diferentes tarefas temporárias, bem como para examinar a interdependência destes mecanismos.


Figura 1:. Exemplo de torneiras de distribuição de um ensaio de sincronização O resultante vector R e o seu sentido (ângulo teta, θ) são indicadas. No exemplo, o comprimento do vector = 0,95 e θ = -25 °. (Adaptado de Sowiński & Dalla Bella, de 2013, com permissão.) 2 Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2
Figura 2: A precisão de sincronização para um grupo de sincronizadores pobres (n = 10) e controles (n = 23) com diferentes estímulos de estimulação em diferentes IOI / ibis 2 a ocorrência dos impulsos de estimulação (por exemplo, tons de o.r batidas musicais) corresponde a 0 °. Ângulos negativos indicam que, em média, torneiras dos participantes preceder os estímulos de estimulação (líderes), enquanto ângulos positivos mostram que estas torneiras ocorrer após os estímulos (atrasadas). As barras de erro indicam os erros padrão da média (SEM). Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3
Figura 3:. Consistência Synchronization obtido em um estudo prévio para um grupo de sincronizadores pobres (n = 10) e controles (n = 23) com diferentes estímulos de estimulação em diferentes IOI / ibis 2 Consistência varia de 0 (sem sincronização com um completamente aleatório distribuição das torneiras) a 1 (consistência perfeita com torneiras que ocorrem exatamente no mesmo intervalo de tempo antes ou depois de t ele andando estímulos). As barras de erro indicam o SEM. Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4
Figura 4: resultado da tarefa de percepção de ritmo (valores de d ') obtido em um estudo prévio para um grupo de sincronizadores pobres (n = 10) e controles (n = 23) com a sequência isochronous e com a música em diferentes IOI / ibis As barras de erro indicam. o SEM. (Adaptado de Sowiński & Dalla Bella, de 2013, com permissão.) 2 Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Tabela 1: Resumo dos resultados individuais obtidos nas tarefas de sincronização e de percepção de ritmo por um grupo de 10 sincronizadores pobres Valores sobre os diferentes testes são relatados apenas quando os participantes tiveram um desempenho significativamente pior do que os controles.. Os participantes que corretamente percebidas desvios anisochrony apesar de sua má sincronização são indicadas em negrito. (Adaptado de Sowiński & Dalla Bella, de 2013, com permissão.) 2. Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta tabela.

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Discussion

O objetivo do método descrito é fornecer um conjunto de tarefas e estratégias de análise para caracterizar as habilidades de timing da maioria dos indivíduos e detectar casos de surdez batida ou sincronização pobre. As etapas críticas do protocolo envolve 1) a configuração dos instrumentos utilizados para a apresentação do estímulo e cobrança de dedo tocando dados e as respostas dos sujeitos, 2) a coleta de dados utilizando dois conjuntos de tarefas (de sincronização e de percepção do ritmo cardíaco), 3) Análise de sincronização de dados com estatísticas circulares e dados de percepção de ritmo, e 4) avaliação dos resultados individuais. Estes passos podem ser facilmente levada a cabo por experimentadores treinados. A análise dos dados é realizada através do software Matlab mediante a implementação das etapas descritas no nosso protocolo. Um conhecimento básico de estatística circular é necessário para a correta interpretação dos resultados de sincronização.

O método tem algumas vantagens em comparação com aqueles na existenteliteratura 1,27,46. Em primeiro lugar, o tempo é testada em tarefas envolvendo tanto a percepção e ação, bem como com material de estímulo comparável. Na maior parte dos estudos anteriores, a sincronização sensório duração e percepção são tipicamente estudados independentemente utilizando uma variedade de tarefas de 1,27. No entanto, há indícios de que a percepção e ação em tempo de processamento podem se dissociam em pacientes com danos cerebrais 8 ou bater surdez 2, como observado anteriormente em processamento de campo 17,22-25. É importante utilizar um conjunto de tarefas capazes de descobrir esses dissociações sem serem influenciados pela escolha de materiais auditivas. As tarefas propostas nos métodos ilustrados aqui são bem sucedidos em mostrar as dissociações entre percepção e ação em tempo de processamento. No entanto, estamos cientes do fato de que mais uma confirmação dessa dissociação exigiria o teste de sincronismo perceptual e sensório-motor com uma ampla gama de tarefas, evaluating uma variedade de habilidades de cronometragem. Este objectivo pode ser conseguido através da utilização de uma bateria de testes, tais como o BAASTA 35, assim como pela inclusão de rosqueamento ritmado e anisochrony tarefas de detecção (utilizando um procedimento de máxima verosimilhança para calcular os limiares de detecção) e o H-36 MTD. Em segundo lugar, as tarefas de sincronização e de percepção são realizados com tanto materiais auditiva simples e mais complexa; este último inclui tanto todos os elementos de uma peça de música (por exemplo, densidade e estrutura rítmica) ou somente as suas características rítmicas (isto é, ruído de amplitude modulada). Variedade em material musical pode fornecer as condições ideais para a detecção de tempo prejudicada, o que pode limitar-se ao processamento de métrica e bater extracção durante o processamento de estímulos rítmicos complexos, tais como música. Finalmente, ilustramos que as estatísticas circulares são um método valioso e relativamente fácil que pode ser utilizado para analisar o desempenho de sincronização, como foi mostrado na anteriorestuda 2,40,41. Este método tem algumas vantagens, tornando-o particularmente adequado para detectar e caracterizar as diferenças individuais em sincronização sensório 2,40. Estatística circular não exigem uma correspondência de um-para-um entre torneiras e impulsos de estimulação, uma condição que raramente é cumprida em participantes que mostram sincronização pobre. Por exemplo, bater-surdos indivíduos, crianças, e sincronizadores pobres tendem a omitir torneiras ou produzir mais de uma torneira que corresponde ao mesmo ritmo estímulo 40. Isso faz com que o cálculo de precisão da sincronização impossível em muitos casos. Por não exigir uma correspondência de um-para-um entre torneiras e impulsos de estimulação, as estatísticas circulares superar esta dificuldade, de modo que todas as torneiras pode ser analisado.

Os resultados representativos destacadas neste trabalho mostram que um conjunto de tarefas comportamentais com foco em ambos sincronização sensório-motora com o dedo tocando e detectar a irregularidade (anisochrony) em seqüências rítmicas são sensíveis o suficiente para as diferenças individuais no momento perceptual e sensório-motor. Estas tarefas e medidas permitem que os casos em que momento perceptual dissocia do calendário sensório-motor a ser descoberto, como mostrado em um estudo recente de nosso laboratório 2. Esperamos que a utilização destas tarefas e métodos (por exemplo, dentro de baterias extensivas de testes) para análise sistemática perceptual e sensório-motor de temporização habilidades pode ser estendida com sucesso para populações de pacientes com danos cerebrais 47, doenças neurodegenerativas (por exemplo, doença de Parkinson) 11, 35, ou de desenvolvimento distúrbios (por exemplo, Transtorno de Déficit de Atenção e Hiperatividade) 48. A avaliação completa de timing perceptual e sensório-motor nesta população de doentes tem o potencial de abrir o caminho para estratégias de reabilitação em que o tempo habilidades parecem desempenhar um papel crítico (por exemplo, na reabilitação da marcha em papacientes com doença de Parkinson via cueing auditiva) 49,50.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Matlab Mathworks High-level language and interactive environment for numerical computation, visualization, and programming
MAX MSP Cycling '74 Software for data acquisition from MIDI-controlled interfaces, and stimulation presentation
Presentation Neurobehavioral Systems Software for conducting experiments in experimental psychology. Allows precisely-times stimulus delivery and collection of behavioral responses.
Roland HPD- 10 Roland Hand percussion pad (MIDI instrument)
EDIROL FA-66 Roland MIDI interface to connect the MIDI instrument to the computer.

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Comportamento Edição 97 o ritmo o tempo a sincronização desordens bater surdez percepção e ação

Erratum

Formal Correction: Erratum: Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks
Posted by JoVE Editors on 09/01/2016. Citeable Link.

A correction to the Acknowledgements section was made in: Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks.

The Acknowledgements section has been updated from:

This research was supported by an International Reintegration Grant (n. 14847) from the European Commission to SDB and a grant from Polish Ministry for Science and Education to JS.

to:

This research was supported by an International Reintegration Grant (n. 14847) from the European Commission to SDB, and by a grant from Polish Narodowe Centrum Nauki (decision No. Dec-2011/01/N/HS6/04092) to JS.

Descobrindo batida Surdez: Distúrbios Detecção de ritmo com o dedo Sincronizado Tapping e Tarefas de temporização da Percepção
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Dalla Bella, S., Sowiński, J.… More

Dalla Bella, S., Sowiński, J. Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks. J. Vis. Exp. (97), e51761, doi:10.3791/51761 (2015).

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