26 november 2012
We beschrijven het ontwerp en de assemblage van geminiaturiseerde hoofdtelefoons die geschikt zijn voor het vervangen van natuurlijke auditieve een zangvogel van de feedback met een gemanipuleerde akoestisch signaal. Online geluidsverwerking hardware wordt gebruikt om song-uitgang te manipuleren, real-time fouten in auditieve feedback te introduceren via de hoofdtelefoon, en vocale motorisch leren rijden.
Het algemene doel van deze procedure is om een set lichtgewicht koptelefoon te bouwen voor het manipuleren van auditieve feedback in een zingende vogel. Dit wordt bereikt door eerst de componenten te fabriceren die het frame voor de koptelefoon vormen. De tweede stap is om het koptelefoonframe te assembleren en aan het hoofd van de vogel te bevestigen.
Vervolgens wordt het frame verwijderd en voorzien van miniatuurluidsprekers en een miniatuurmicrofoon om de systeemprestaties te controleren. De laatste stap is om de koptelefoon opnieuw te bevestigen en online geluidsverwerkingshardware te gebruiken om auditieve feedback tijdens het zingen te verstoren. Uiteindelijk vergemakkelijkt dit virtuele auditieve feedbacksysteem onderzoek naar hoe de hersenen sensorische feedback gebruiken om het vocale gedrag te optimaliseren.
Het grote voordeel van deze techniek boven andere methoden voor het stimuleren van vocale plasticiteit, zoals dovering of op beloning gebaseerde technieken, is dat dit paradigma foutcorrectie lijst door een natuurlijke vocale fout na te bootsen en de vogel de mogelijkheid te geven om een corrigerend antwoord te genereren. Hoewel deze methode is ontwikkeld voor gebruik in de Bengalese Vink, kan deze worden toegepast op elk dier dat auditieve feedback gebruikt om het vocale gedrag te reguleren. Om te beginnen met het fabriceren van het koptelefoonframe, snijdt u koolstofvezelcomponenten voor de dwarsbalk en oordopjes.
Gebruik eerst de snijwiel op een Dremel-gereedschap om een dwarsbalk voor te bereiden uit drie centimeter van een koolstofvezelstrook van een bij drie millimeter. Bereid vervolgens verticale stijfsels voor uit 1,5 centimeter van een koolstofvezelstrook van een bij drie millimeter. Bereid ten slotte twee oordopjes voor uit vier millimeter van een koolstofvezelcilinder met een binnendiameter van vier millimeter en een buitendiameter van zes millimeter.
Omdat de koptelefooncomponenten erg klein zijn, worden ze meestal geassembleerd en gesoldeerd onder een microscoop. Monteer de dwarsbalk door twee kleine gaten te boren, 4,5 millimeter uit elkaar in het midden van de dwarsbalk met een bit met een diameter van 1,4 millimeter. De gaten moeten net groot genoeg zijn om een zero 80-schroef te bergen.
Plaats 2 0 80 schroeven door de gaten en bevestig zeskantmoeren. Snijd vervolgens twee zes millimeter lange stroken van een naald met kleine diameter van een spuit en scoor met een tang voor betere hechting met epoxy. Draai de dwarsbalk om zodat de zeskantmoeren bovenop liggen om te voorkomen dat epoxy de punt van de schroeven aan de zeskantmoeren plakt, doe een druppel minerale olie op de punt van elke schroef.
Een cruciaal aspect van deze procedure is het minimaliseren van het totale gewicht van het koptelefoonapparaat. Dit kan worden bereikt door zo min mogelijk epoxy en acryl te gebruiken. Plaats de twee naaldsegmenten bovenop de zeskantmoeren, lijm de zeskantmoeren aan elkaar en aan de naaldsegmenten, waarbij beide worden bedekt.
Nadat de epoxy volledig is uitgehard, verwijdert u beide schroeven na de fabricage van schuimringen zoals beschreven in het geschreven protocol. Bij deze video monteert u oordopjes door de verticale stijfsels te lijmen op de vier millimeter lengte van de koolstofvezelcilinder. Wanneer de epoxy is uitgehard, gebruikt u een kleine hoeveelheid epoxy om de schuimring aan het uiteinde van de cilinder te lijmen.
De schuimring zal tegen de kop van de vogel rusten. In deze demonstratie wordt de bevestiging van de koptelefoon getoond op een dummy zonder een echte vogel die onderhevig is aan een operatie. Bij het uitvoeren van de operatie is de eerste stap het verdoven van de vogel zoals beschreven in de geschreven procedure, plaats de vogel in de voorbereide stereo-aanvallen en maak een incisie van vijf tot tien millimeter in de hoofdhuid.
De incisie moet langs de middenlijn verlopen en zich vooraan uitstrekken vanaf een 0,2 millimeter voor de aanhechting van de nekspieren aan de achterkant van de schedel. Na het wrijven van de blootgestelde schedel met 70% ethanol om het botoppervlak te drogen, gebruikt u een alligatorklemhouder om de dwarsbalk zo te plaatsen dat de met epoxy bedekte zeskantmoeren op de bovenkant van de schedel rusten, tilt u de dwarsbalk lichtjes op en lijmt u de zeskantmoeren aan de schedel.
Zorg ervoor dat de lijm alleen de zeskantmoeren raakt en niet de dwarsbalk zelf. Dit zal het verwijderen van de koptelefoon mogelijk maken door de schroeven te verwijderen, waardoor alleen de zeskantmoeren permanent aan het hoofd blijven bevestigd, zoals hier wordt getoond om de oordopjes te bevestigen, laat ze langs de oorbalken glijden totdat de schuimkussens tegen de kop van de vogel rusten. Gebruik alligatorklemmen op de oorbalken om de schuimkussens stevig tegen het hoofd van de vogel te drukken.
Dit is belangrijk om een goede akoestische afdichting te krijgen. Draai de oordopjes zodat de verticale palen de achterkant van de dwarsbalk raken, waardoor ruimte wordt vrijgemaakt voor de connectorstripvoet aan de voorkant van de paal. Lijm de paal aan de dwarsbalk met epoxy of acryl en laat vervolgens 24 uur tijd voor het volledig uitharden van de epoxy of acryl en voor herstel van de vogel. Na 24 uur onderzoekt u de frames om er zeker van te zijn dat de schuimkussens een strakke afdichting rond de gehoorgangen vormen.
Als de afdichting los zit, kunnen de schuimkussens worden verwijderd en worden vervangen door grotere. Om de akoestische afdichting te verbeteren, verwijdert u voorzichtig de schroeven met een zeskantsleutel van 0,05 inch en verwijdert u de geassembleerde koptelefoon. Frame van de vogel om de speakeradapters te fabriceren.
Plaats een pipettetip van 5,2 centimeter lang met een diameter die taps toeloopt van vijf millimeter naar één millimeter in een schroevendraaier van koolstofvezel. Snijd vervolgens de pipettetip één millimeter voorbij het uiteinde van de cilinder. Verwijder de tip van de cilinder en snijd deze zodat de totale lengte van de adapter drie millimeter is.
Verbind vervolgens de luidsprekers door vijf
Dit artikel beschrijft in detail het ontwerp en de assemblage van lichtgewicht hoofdtelefoons voor zangvogels, waardoor de manipulatie van hun auditieve feedback tijdens het zingen mogelijk wordt gemaakt. Het systeem maakt gebruik van online geluidsprocessing om in real-time fouten te introduceren, wat studies naar vocaal motorisch leren faciliteert.
Het begrijpen van sensorimotorische feedbackmechanismen is cruciaal voor het verminderen van risico's bij de validatie van targets in de neurologische geneesmiddelenontwikkeling. Deze methode maakt een precieze manipulatie van auditieve feedback mogelijk om neurale circuits die ten grondslag liggen aan vocaal leren te onderzoeken, waardoor een ziekterellevant systeem voor mechanistische risicoreductie wordt geboden. De aanpak ondersteunt het voorspellende vertrouwen in target-engagement door sensorische perturbatie op een kwantificeerbare manier te koppelen aan gedragsoutput.
De methode integreert in workflows voor ontdekkingsbiologie door hypothesegestuurde analyse van auditieve motorische pathways mogelijk te maken, wat vroege targetvalidatie ondersteunt via meetbare gedragsaanpassing.