Name: Metoda badania adaptacji do odwróconego słuchu lewo-prawo (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-10-29T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 14 s
Description: Poznaj metodę badania adaptacji do odwróconego słuchu lewo-prawo przy użyciu urządzeń noszonych i neuroobrazowania. Ta technika pozwala testować długoterminową adaptację w połączeniu z obrazowaniem mózgu.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Ta praca była częściowo wspierana przez grant z JSPS KAKENHI Grant Number JP17K00209. Autor dziękuje Takayuki Hoshino i Kazuhiro Shigeta za pomoc techniczną.

Wszystkie opisane tutaj metody zostały zatwierdzone przez Komitet Etyki Uniwersytetu Denki w Tokio. W przypadku każdego uczestnika uzyskano świadomą zgodę po tym, jak uczestnik otrzymał szczegółowe wyjaśnienie protokołu.
1. Konfiguracja systemu odwróconego słuchu lewo-prawo
<ol>
	<li>Konfiguracja systemu przesłuchań odwróconych bez uczestnika 
	<ol>
		<li>Przygotuj rejestrator liniowej modulacji impulsowo-kodowej (LPCM), mikrofony binauralne i obuuszne słuchawki douszne.</li>
		<li>Podłącz lewą i prawą linię mikrofonów na krzyż do rejestratora LPCM, aby odwrócone analogowe sygnały dźwiękowe od lewej do prawej zostały zdigitalizowane. Co więcej, podłącz lewą i prawą linię słuchawek bezpośrednio do rejestratora, aby odwrócone sygnały cyfrowe były natychmiast odtwarzane. 
		UWAGA: W przypadku stosowania obuusznych mikrofonów dousznych jako obuusznych słuchawek, nie należy używać części słuchawek, aby zmniejszyć rozlewanie się dźwięków przechodzących przez części mikrofonu.</li>
		<li>Umieść korpusy mikrofonów i słuchawek razem dla każdego ucha z lekką izolacją za pomocą materiałów dźwiękochłonnych i zakryj mikrofony dedykowanymi osłonami przeciwwiatrowymi w celu tłumienia szumu wiatru.</li>
		<li>Włóż akumulatory i kartę pamięci o dużej pojemności do rejestratora LPCM i włącz go. Ustaw odpowiednio warunki nagrywania w taki sposób, aby sygnały dźwiękowe były nagrywane na karcie pamięci w formacie LPCM z częstotliwością próbkowania 96 kHz z 24-bitową głębią.</li>
		<li>Umieść korpus systemu w kieszonkowej torbie.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Konfiguracja systemu odwróconego przesłuchania z uczestnikiem 
	<ol>
		<li>Poinstruuj uczestnika, aby szczelnie włożył słuchawki systemu odwróconego słuchu do kanałów słuchowych.</li>
		<li>Odłącz przewody lewego i prawego mikrofonu i podłącz stronę mikrofonu z uchem dominującym bezpośrednio do rejestratora.</li>
		<li>Poinstruuj uczestnika, aby wielokrotnie zdejmował i zakładał ucho dominujące po stronie systemu, jednocześnie dostosowując głośność dźwięku rejestratora, aby subiektywna głośność dźwięków bezpośrednich (normalnych) i pośrednich (odwróconych) była równa (jak najbliżej).</li>
		<li>Sprawdź również głośność dla ucha niedominującego i podłącz wszystkie linie systemu z powrotem.</li>
		<li>Umieść system w kieszeni uczestnika, odpowiednio przymocuj sznurki do ubrania uczestnika, aby zapobiec ich zaplątaniu się i wychwytuj niechciane dźwięki.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Walidacja systemu odwróconego słuchu lewo-prawo
UWAGA: Wykonaj następujące kroki, aby sprawdzić poprawność systemu odwróconego słyszenia lewo-prawo, niezależnie od eksperymentów badających adaptację do odwrócenia lewo-prawo.
<ol>
	<li>Walidacja lokalizacji źródła dźwięku w systemie odwróconego odsłuchu
	<ol>
		<li>Zlokalizuj cyfrowy kątomierz, którego początkowy kierunek jest zdefiniowany jako 0° w środku pomieszczenia bezechowego i przyjmij wirtualny okrąg wyśrodkowany w tym punkcie o promieniu 2 m. Wzdłuż wirtualnego okręgu zaznacz 72 możliwe źródła dźwięku co 5° od -180° do 175° w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, i ustaw głośniki fal płaskich w tych punktach skierowanych w stronę środka okręgu.</li>
		<li>Ustaw kamerę wideo w pobliżu środka pomieszczenia, aby nagrywać obraz z kątomierza cyfrowego. 
		UWAGA: Ponieważ wyświetlacz kątomierza porusza się wraz z korpusem kątomierza, pole widzenia wideo powinno być wystarczająco duże, aby pokryć wszystkie możliwe obszary. Ponadto kamera wideo powinna być starannie ustawiona, aby nie przeszkadzać uczestnikowi w pozycji siedzącej i prezentacji dźwięku.</li>
		<li>Przygotuj się do dwóch sesji lokalizacji źródła dźwięku: podczas pierwszej sesji uczestnik nie zakłada odwróconego systemu przesłuchań. Podczas drugiej sesji uczestnik zakłada sprzęt, kalibruje go i sprawdza system (jak wyjaśniono w kroku 1.2) tak szybko, jak to możliwe.</li>
		<li>Poprowadź uczestników, aby usiedli wygodnie i z zawiązanymi oczami w środku koła, przodem do źródła dźwięku o kącie 0° i czekali na rozpoczęcie eksperymentu.</li>
		<li>Przeprowadź dwie sesje lokalizacji źródła dźwięku. W obu sesjach poproś uczestnika, aby użył kątomierza, aby jak najdokładniej wskazać postrzegany kierunek dźwięku bez poruszania głową.</li>
		<li>Dla każdej sesji rozpocznij nagrywanie wideo wyświetlania kąta kątomierza i prezentuj dźwięki 1000 Hz przy poziomie ciśnienia akustycznego (SPL) 65 dB z dowolnego źródła dźwięku: dźwięk w jednym miejscu jest losowo przełączany na dźwięk w innym miejscu co 10 s w taki sposób, że każde miejsce jest używane raz. 
		UWAGA: Tutaj używamy MATLABa z Psychophysics Toolbox16,17,18. Chociaż ten zestaw narzędzi jest powszechnie używany do prezentowania dźwięków, można również użyć dowolnego niezawodnego oprogramowania do stymulacji.</li>
		<li>Po każdej sesji przerwij nagrywanie wideo i poinstruuj uczestników, aby zrobili przerwę na odpowiednią ilość czasu.</li>
		<li>Odczytaj kąty percepcyjne wyświetlane na kątomierzu z nagranego wideo i oceń wydajność przestrzenną systemu odwróconego słuchu, porównując kąty percepcyjne w warunkach normalnych i odwróconych z kątami fizycznymi określonymi przez kierunek źródeł dźwięku.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Walidacja opóźnienia systemu odwróconego słuchu
	<ol>
		<li>Połóż odwrócony system przesłuchań na biurku w spokojnym pomieszczeniu, w którym nie ma uczestników.</li>
		<li>Odłącz przewód od lewego mikrofonu i umieść głośnik falowy oraz lewą słuchawkę jak najbliżej prawego mikrofonu.</li>
		<li>Rozpocznij nagrywanie bezpośrednich (normalnych) dźwięków z głośnika i pośrednich (odwróconych) dźwięków z lewej słuchawki jednocześnie przez prawy mikrofon.</li>
		<li>Prezentuj 1-milisekundowe dźwięki kliknięcia z głośnika z umiarkowanym interwałem między bodźcami przy 65 dB SPL.</li>
		<li>Po wystarczającej liczbie prób przestań prezentować i nagrywać dźwięki.</li>
		<li>Aby potwierdzić symetryczną konfigurację systemu, powtórz te same kroki powyżej, używając prawej słuchawki i lewego mikrofonu.</li>
		<li>Odczytaj zarejestrowane dane dźwiękowe za pomocą oprogramowania (np. MATLAB) i oceń różnicę między czasami wystąpienia dźwięków bezpośrednich (normalnych) a dźwięków pośrednich (odwróconych), co odpowiada potencjalnemu opóźnieniu spowodowanemu czasem spędzonym na przejściu przez ścieżkę elektryczną w systemie.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Studiowanie adaptacji do odwróconego przesłuchania lewo-prawo
<ol>
	<li>Procedura ekspozycji na odwrócone przesłuchanie
	<ol>
		<li>Wielokrotnie przypominaj uczestnikom o ich prawie do rezygnacji z ekspozycji w dowolnym momencie. 
		UWAGA: Przerwij ekspozycję tak szybko, jak to możliwe, jeśli uczestnik zgłosi chorobę lub jeśli obserwator zauważy jakiekolwiek oznaki, że uczestnik chce zrezygnować z ekspozycji z jakiegokolwiek powodu.</li>
		<li>Przygotuj wystarczającą liczbę zapasowych akumulatorów i szybkich kart pamięci o dużej pojemności, aby uczestnik mógł je wymienić w dowolnym momencie.</li>
		<li>Poinstruuj uczestnika, aby samodzielnie założył, skalibrował i sprawdził system odwróconego słuchu w okresie ekspozycji, jak wyjaśniono w kroku 1.2. Wykonuj tę samą procedurę za każdym razem, gdy uczestnik zakłada system po każdym przerwaniu.</li>
		<li>Poinstruuj uczestnika, aby wykonywał codzienne czynności podczas noszenia systemu nieprzerwanie przez około miesiąc, z wyjątkiem snu, kąpieli, neuroobrazowania i innych sytuacji awaryjnych. W takich przypadkach poproś uczestników, aby wyjęli system i natychmiast włożyli zatyczki do uszu, aby zapobiec odzyskaniu adaptacji. 
		UWAGA: Chociaż idealnie jest, aby uczestnik nosił system przez cały dzień i noc, zdecydowanie zaleca się, aby nie nosić systemu podczas snu i kąpieli, aby zapobiec nieoczekiwanym głośnym dźwiękom i porażeniu prądem.</li>
		<li>Baterie i karty pamięci należy wymieniać rutynowo, odpowiednio przed wyczerpaniem baterii i nadmierną pojemnością pamięci. Wyjmij system i szybko zastąp go zatyczkami do uszu w cichym miejscu, nie wytwarzając żadnego dźwięku.</li>
		<li>Gdy uczestnik musi wydostać się na zewnątrz, zawieź go samochodem, towarzysz mu w ruchu lub poproś go o korzystanie z bezpiecznych środków transportu do czynności wykonywanych samodzielnie. 
		UWAGA: Badacz powinien zachować szczególną ostrożność, aby nie zagrażać bezpieczeństwu uczestnika w okresie ekspozycji, zwłaszcza gdy uczestnik wychodzi na zewnątrz. Zabronić uczestnikowi wykonywania jakichkolwiek niebezpiecznych zachowań.</li>
		<li>Aby ułatwić adaptację, poinstruuj uczestnika, aby doświadczał sytuacji wymagających wysokiego poziomu bodźców słuchowych, takich jak spacer po centrum handlowym lub kampusie, rozmowa z więcej niż dwiema osobami i granie w gry wideo 3D, tak długo, jak to możliwe.</li>
		<li>Poinstruuj uczestnika, aby prowadził dziennik lub dostarczał obserwatorowi subiektywny raport tak często, jak to możliwe, na temat zmian percepcyjnych i behawioralnych, dostrzeżonych wydarzeń i wszystkiego, co uczestnik zauważy.</li>
		<li>Po upływie docelowego okresu ekspozycji poinstruuj uczestnika, aby zdjął odwrócony system odsłuchowy. 
		UWAGA: Ważne jest również, aby śledzić zmiany percepcyjne i behawioralne w celu zbadania procesu odzyskiwania po adaptacji do odwróconego słuchu lewo-prawo.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Neuroobrazowanie podczas ekspozycji na odwrócone przesłuchanie
	<ol>
		<li>Poinstruuj uczestnika, aby w jak największym stopniu przećwiczył się w zadaniu, które zostanie wykorzystane podczas eksperymentów neuroobrazowych.
		<ol>
			<li>Na przykład, przeszkol uczestnika, aby wykonał zadanie polegające na selektywnym czasie reakcji w dwóch warunkach, zgodnych i niezgodnych15. Warunek zgodności polega na natychmiastowej reakcji na dźwięk prawego ucha palcem wskazującym i na dźwięk lewego ucha palcem wskazującym lewego palca wskazującego. Warunek niezgodności polega na natychmiastowej reakcji na dźwięk prawego ucha palcem wskazującym i na dźwięk lewego ucha palcem wskazującym prawego palca wskazującego.</li>
			<li>Używaj dźwięków 1000 Hz przy 65 dB SPL przez 0,1 s z interwałem między bodźcami 2,5 – 3,5 s, który pojawia się pseudolosowo po obu stronach ucha.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Przed ekspozycją na odwrócone przesłuchanie przeprowadź eksperyment neuroobrazowy pod wytrenowanym zadaniem.
		<ol>
			<li>Na przykład, nagraj odpowiedzi MEG lub EEG, a także odpowiedzi lewego i prawego palca w ramach zadania czasu selektywnej reakcji15. Zadanie składa się z dwóch kompatybilnych i dwóch niekompatybilnych bloków, które są naprzemiennie ułożone w odstępie między blokami co najmniej 30 s, a dźwięki pojawiają się 80 razy dla każdego bloku przez włożone słuchawki z plastikowymi rurkami dousznymi. 
			UWAGA: Chociaż 122-kanałowy system MEG był używany w Aoyama i Kuriki15, wielokanałowy system EEG jest również odpowiedni dla tego protokołu.</li>
			<li>W przypadku zapisu MEG/EEG należy ustawić częstotliwość próbkowania na 1 kHz, a pasmo przepustowe nagrywania analogowego na 0,03 – 200 Hz.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Podczas około 1-miesięcznej ekspozycji na odwrócone przesłuchanie, przeprowadzaj eksperymenty neuroobrazowania w ramach przeszkolonego zadania co tydzień bez odwróconego systemu odsłuchiwania dokładnie w taki sam sposób, jak w eksperymencie przed ekspozycją (krok 3.2.2). 
		UWAGA: System jest zdejmowany bezpośrednio przed każdym eksperymentem i zakładany natychmiast po każdym eksperymencie.</li>
		<li>Tydzień po ekspozycji przeprowadź eksperyment neuroobrazowy w ramach wytrenowanego zadania dokładnie w taki sam sposób, jak w eksperymencie przedekspozycyjnym (krok 3.2.2).</li>
		<li>Przeanalizuj zebrane dane przed, w trakcie i po ekspozycji na odwrócone przesłuchanie lewo-prawo.
		<ol>
			<li>Na przykład, po odrzuceniu epok skażonych artefaktami związanymi z oczami, usunięciu przesunięcia w interwale przed bodźcem i ustawieniu filtrowania dolnoprzepustowego na 40 Hz, uśrednij dane MEG/EEG od 100 ms przed do 500 ms po wystąpieniu dźwięku dla warunków kompatybilnych i niekompatybilnych bodziec-reakcja15.</li>
			<li>Korzystając z pakietu oprogramowania MNE19,20, oszacuj źródła aktywności mózgu za pomocą dynamicznych statystycznych map parametrycznych (dSPM) nałożonych na obrazy powierzchni kory mózgowej i określ ilościowo intensywność aktywności mózgu za pomocą oszacowań minimalnej normy (MNE) dla każdego punktu czasowego uśrednionych danych.</li>
			<li>Oblicz funkcjonalną łączność słuchowo-motoryczną na podstawie danych MEG/EEG z pojedynczej próby o zerowej średniej od 90 do 500 ms po wystąpieniu dźwięku dla każdego warunku 
			UWAGA: Tutaj używamy MATLABa z wielowymiarowym zestawem narzędzi przyczynowości Grangera21.</li>
			<li>Dla danych behawioralnych oblicz średnie czasy reakcji dla warunków kompatybilnych i niekompatybilnych bodziec-reakcja.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Sugita, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+evoked+potentials+of+adaptation+to+left-right+reversed+vision%5BTitle%5D)+AND+%22Perceptual+and+Motor+Skills%22%5BJournal%5D)">Visual evoked potentials of adaptation to left-right reversed vision.</a> Perceptual and Motor Skills. 79 (2), 1047-1054 (1994).</li>
<li>Sekiyama, K., Miyauchi, S., Imaruoka, T., Egusa, H., Tashiro, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Body+image+as+a+visuomotor+transformation+device+revealed+in+adaptation+to+reversed+vision%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Body image as a visuomotor transformation device revealed in adaptation to reversed vision.</a> Nature. 407 (6802), 374-377 (2000).</li>
<li>Takeda, S., Endo, H., Honda, S., Weinberg, H., Takeda, T. <a target="_blank" href="https://scholar.google.com/scholar?hl=en&as_sdt=0%2C22&q=MEG+recording+for+spatial+S-R+compatibility+task+under+adaptation+to+right-left+reversed+vision&btnG=">MEG recording for spatial S-R compatibility task under adaptation to right-left reversed vision.</a> Proceedings of the 12th International Conference on Biomagnetism. , Espoo. 347-350 (2001).</li>
<li>Miyauchi, S., Egusa, H., Amagase, M., Sekiyama, K., Imaruoka, T., Tashiro, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adaptation+to+left-right+reversed+vision+rapidly+activates+ipsilateral+visual+cortex+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physiology+Paris%22%5BJournal%5D)">Adaptation to left-right reversed vision rapidly activates ipsilateral visual cortex in humans.</a> Journal of Physiology Paris. 98 (1-3), 207-219 (2004).</li>
<li>Sekiyama, K., Hashimoto, K., Sugita, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visuo-somatosensory+reorganization+in+perceptual+adaptation+to+reversed+vision%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+psychologica%22%5BJournal%5D)">Visuo-somatosensory reorganization in perceptual adaptation to reversed vision.</a> Acta psychologica. 141 (2), 231-242 (2012).</li>
<li>Stratton, G. M. <a target="_blank" href="http://psycnet.apa.org/record/1926-02862-001">Some preliminary experiments on vision without inversion of the retinal image.</a> Psychological Review. 3 (6), 611-617 (1896).</li>
<li>Linden, D. E., Kallenbach, U., Heinecke, A., Singer, W., Goebel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+myth+of+upright+vision.+A+psychophysical+and+functional+imaging+study+of+adaptation+to+inverting+spectacles%5BTitle%5D)+AND+%22Perception%22%5BJournal%5D)">The myth of upright vision. A psychophysical and functional imaging study of adaptation to inverting spectacles.</a> Perception. 28 (4), 469-481 (1999).</li>
<li>Thompson, S. P. <a target="_blank" href="https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/14786447908639700">The pseudophone.</a> The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science: Series 5. 5 (50), 385-390 (1879).</li>
<li>Wenzel, E. M. <a target="_blank" href="http://adsabs.harvard.edu/abs/1992ptve....1...80W">Localization in virtual acoustic displays.</a> Presence: Teleoperators & Virtual Environments. 1 (1), 80-107 (1992).</li>
<li>Carlile, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCarlile%2C+S+%22Virtual+Auditory+Space%3A+Generation+and+Applications%22">Virtual Auditory Space: Generation and Applications</a>. , Springer-Verlag. Berlin Heidelberg. (2013).</li>
<li>Young, T. P. <a target="_blank" href="http://psycnet.apa.org/record/1929-01049-001">Auditory localization with acoustical transposition of the ears.</a> Journal of Experimental Psychology. 11 (6), 399-429 (1928).</li>
<li>Willey, C. F., Inglis, E., Pearce, C. H. <a target="_blank" href="http://psycnet.apa.org/record/1937-02178-001">Reversal of auditory localization.</a> Journal of Experimental Psychology. 20 (2), 114-130 (1937).</li>
<li>Ohtsubo, H., Teshima, T., Nakamizo, S. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/318783183_Effects_of_head_movements_on_sound_localization_with_an_electronic_pseudophone">Effects of head movements on sound localization with an electronic pseudophone.</a> Japanese Psychological Research. 22 (3), 110-118 (1980).</li>
<li>Hofman, P. M., Vlaming, M. S., Termeer, P. J., van Opstal, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+to+induce+swapped+binaural+hearing%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">A method to induce swapped binaural hearing.</a> Journal of Neuroscience Methods. 113 (2), 167-179 (2002).</li>
<li>Aoyama, A., Kuriki, S. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s13534-017-0026-3">A wearable system for adaptation to left-right reversed audition tested in combination with magnetoencephalography.</a> Biomedical Engineering Letters. 7 (3), 205-213 (2017).</li>
<li>Brainard, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Psychophysics+Toolbox%5BTitle%5D)+AND+%22Spatial+Vision%22%5BJournal%5D)">The Psychophysics Toolbox.</a> Spatial Vision. 10 (4), 433-436 (1997).</li>
<li>Pelli, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+VideoToolbox+software+for+visual+psychophysics%3A+transforming+numbers+into+movies%5BTitle%5D)+AND+%22Spatial+Vision%22%5BJournal%5D)">The VideoToolbox software for visual psychophysics: transforming numbers into movies.</a> Spatial Vision. 10 (4), 437-442 (1997).</li>
<li>Kleiner, M., Brainard, D., Pelli, D. <a target="_blank" href="https://nyuscholars.nyu.edu/en/publications/whats-new-in-psychtoolbox-3">What's new in Psychtoolbox-3?</a> Perception. 36 (14), ECVP Abstract Supplement (2007).</li>
<li>Gramfort, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MEG+and+EEG+data+analysis+with+MNE-Python%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">MEG and EEG data analysis with MNE-Python.</a> Frontiers in Neuroscience. 7, 267(2013).</li>
<li>Gramfort, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MNE+software+for+processing+MEG+and+EEG+data%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">MNE software for processing MEG and EEG data.</a> NeuroImage. 86, 446-460 (2014).</li>
<li>Barnett, L., Seth, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+MVGC+multivariate+Granger+causality+toolbox%3A+a+new+approach+to+Granger-causal+inference%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">The MVGC multivariate Granger causality toolbox: a new approach to Granger-causal inference.</a> Journal of Neuroscience Methods. 223, 50-68 (2014).</li>
<li>Green, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+auditory+acuity%5BTitle%5D)+AND+%22Psychological+Review%22%5BJournal%5D)">Temporal auditory acuity.</a> Psychological Review. 78 (6), 540-551 (1971).</li>
<li>He, S., Cavanagh, P., Intriligator, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Attentional+resolution+and+the+locus+of+visual+awareness%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Attentional resolution and the locus of visual awareness.</a> Nature. 383 (6598), 334-337 (1996).</li>
<li>Anton-Erxleben, K., Carrasco, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Attentional+enhancement+of+spatial+resolution%3A+linking+behavioural+and+neurophysiological+evidence%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Attentional enhancement of spatial resolution: linking behavioural and neurophysiological evidence.</a> Nature Reviews Neuroscience. 14 (3), 188-200 (2013).</li>
<li>Perrott, D. R., Saberi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Minimum+audible+angle+thresholds+for+sources+varying+in+both+elevation+and+azimuth%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Acoustical+Society+of+America%22%5BJournal%5D)">Minimum audible angle thresholds for sources varying in both elevation and azimuth.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 87 (4), 1728-1731 (1990).</li>
<li>Grantham, D. W., Hornsby, B. W., Erpenbeck, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Auditory+spatial+resolution+in+horizontal%2C+vertical%2C+and+diagonal+planes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Acoustical+Society+of+America%22%5BJournal%5D)">Auditory spatial resolution in horizontal, vertical, and diagonal planes.</a> Journal of the Acoustical Society of America. 114 (2), 1009-1022 (2003).</li>
<li>Xie, B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aXie%2C+B+%22Head-Related+Transfer+Function+and+Virtual+Auditory+Display%22">Head-Related Transfer Function and Virtual Auditory Display</a>. , J. Ross Publishing. Plantation. (2013).</li>
<li>Stenfelt, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acoustic+and+physiologic+aspects+of+bone+conduction+hearing%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Oto-Rhino-Laryngology%22%5BJournal%5D)">Acoustic and physiologic aspects of bone conduction hearing.</a> Advances in Oto-Rhino-Laryngology. 71, 10-21 (2011).</li>
<li>Zwiers, M. P., van Opstal, A. J., Paige, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasticity+in+human+sound+localization+induced+by+compressed+spatial+vision%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Plasticity in human sound localization induced by compressed spatial vision.</a> Nature Neuroscience. 6 (2), 175-181 (2003).</li>
<li>Huster, R. J., Debener, S., Eichele, T., Herrmann, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+for+simultaneous+EEG-fMRI%3A+an+introductory+review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Methods for simultaneous EEG-fMRI: an introductory review.</a> Journal of Neuroscience. 32 (18), 6053-6060 (2012).</li>
<li>Veniero, D., Vossen, A., Gross, J., Thut, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lasting+EEG%2FMEG+aftereffects+of+rhythmic+transcranial+brain+stimulation%3A+level+of+control+over+oscillatory+network+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Cellular+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Lasting EEG/MEG aftereffects of rhythmic transcranial brain stimulation: level of control over oscillatory network activity.</a> Frontiers in Cellular Neuroscience. 9, 477(2015).</li>
</ol>

Autor nie ma nic do zdradzienia.

Proponowany protokół miał na celu ustanowienie metodologii badania adaptacji do odwróconego słyszenia lewo-prawo jako skutecznego narzędzia do odkrywania zdolności adaptacyjnych ludzi do nowego środowiska słuchowego. Jak dowodzą reprezentatywne wyniki, skonstruowany aparat osiągnął odwrócony odsłuch lewo-prawo z dużą dokładnością czasoprzestrzenną. Chociaż poprzednie aparaty do odwróconego odsłuchu 11,12,13,14 były w większości niezawodne w przednim polu słuchowym, ten protokół zapewnia wysoką wydajność w lokalizacji źró...

Zdolność adaptacji do nowego środowiska jest jedną z podstawowych funkcji dla ludzi, aby mogli żyć solidnie w każdej sytuacji. Jednym ze skutecznych narzędzi do odkrywania mechanizmu adaptacji do środowiska u ludzi jest niezwykła przestrzeń sensoryczna, która jest sztucznie wytwarzana przez aparaty. W większości dotychczasowych badań zajmujących się tym tematem, specjalne okulary z pryzmatami były używane do osiągnięcia odwróconego widzenia lewo-prawo1,2,3,4,5 lub odwrócone widzenie góra-dół6,7. Co więcej, ekspozycja na taką wizję od kilku dni do ponad miesiąca ujawniła adaptację percepcyjną i behawioralną1,2,3,4,5,6,7 (np. umiejętność jazdy na rowerze2,5,7). Co więcej, okresowe pomiary aktywności mózgu za pomocą technik neuroobrazowania, takich jak elektroencefalografia (EEG)1, magnetoencefalografia (MEG)3 oraz funkcjonalne obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (fMRI)2,4,5,7, wykryły zmiany w aktywności neuronalnej leżącej u podstaw adaptacji (np., obustronna aktywacja wzrokowa w celu jednostronnej stymulacji wzrokowej<klasa sup = "odnośnik" > 4,< klasa sup = "odnośnik zewnętrzny">5). Chociaż wygląd uczestnika staje się do pewnego stopnia dziwny i należy zachować dużą ostrożność, aby obserwator zachował bezpieczeństwo uczestnika, odwrócone widzenie z pryzmatami zapewnia precyzyjne trójwymiarowe (3D) informacje wizualne bez żadnych opóźnień w sposób nadający się do noszenia. W związku z tym metodologia odkrywania mechanizmu adaptacji do środowiska jest stosunkowo ugruntowana w domenie wizualnej.
W 1879 roku Thompson zaproponował koncepcję pseudofonu, "instrumentu do badania praw słyszenia różnicowego za pomocą iluzji, które wytwarza w akustycznym postrzeganiu przestrzeni"8. Jednak w przeciwieństwie do przypadków wizualnych1,2,3,4,5,6,7, podjęto niewiele prób zbadania adaptacji do nietypowych przestrzeni słuchowych i do tej pory nie uzyskano żadnej zauważalnej wiedzy. Pomimo długiej historii rozwoju wirtualnych wyświetlaczy słuchowych9,10, rzadko opracowywano urządzenia do noszenia na ciele do kontrolowania odsłuchu 3D. W związku z tym tylko kilka raportów dotyczyło adaptacji do odwróconego odsłuchiwania lewo-prawo. Jeden z tradycyjnych aparatów składa się z pary zakrzywionych trąbek, które są skrzyżowane i włożone do kanałów słuchowych uczestnika w odwrotny sposób11,12. W 1928 roku Young po raz pierwszy poinformował o użyciu tych skrzyżowanych trąbek i nosił je nieprzerwanie przez maksymalnie 3 dni, czyli w sumie 85 godzin, aby przetestować adaptację do odwróconego odsłuchu lewo-prawo. Willey i wsp.12 ponownie przetestował adaptację u trzech uczestników noszących trąbki odpowiednio przez 3, 7 i 8 dni. Zakrzywione trąbki z łatwością zapewniały odwrócone odsłuchiwanie w lewo i w prawo, ale miały problem z niezawodnością dokładności przestrzennej, łatwością noszenia i dziwnym wyglądem. Bardziej zaawansowanym aparatem do odwróconego odsłuchu jest system elektroniczny, w którym lewa i prawa linia słuchawek/słuchawek i mikrofonów są odwrotnie połączone13,14. Ohtsubo i wsp.13 osiągnął odwrócenie słuchu za pomocą pierwszych w historii obuusznych mikrofonów słuchawkowych, które były podłączone do stałego wzmacniacza i oceniały jego wydajność. Ostatnio Hofman i wsp.14 usieciowanych aparatów słuchowych kompletnie dokanałowych i przetestowano adaptację u dwóch uczestników, którzy nosili je przez 49 godzin odpowiednio w ciągu 3 dni i 3 tygodni. Chociaż badania te wykazały wysoką wydajność lokalizacji źródła dźwięku w przednim polu słuchowym, lokalizacja źródła dźwięku w tylnym polu i potencjalne opóźnienie urządzeń elektrycznych nigdy nie zostały ocenione. Zwłaszcza w Hofman i wsp.Wydajność przestrzenna aparatów słuchowych była gwarantowana dla przedniego kąta 60° w stanie nieruchomym głowy i dla przodu 150° w stanie bezgłowym, co sugeruje nieznaną wydajność azymutalną. Co więcej, okres ekspozycji może być zbyt krótki, aby wykryć zjawiska związane z adaptacją w porównaniu z dłuższymi przypadkami odwróconego widzenia2,4,5. W żadnym z tych badań nie mierzono aktywności mózgu za pomocą technik neuroobrazowania. W związku z tym niepewność co do dokładności czasoprzestrzennej, krótkie okresy ekspozycji i niewykorzystanie neuroobrazowania mogą być przyczyną małej liczby doniesień i ograniczonej ilości wiedzy na temat adaptacji do odwróconego słuchu lewo-prawo.
Dzięki niedawnym postępom w technologii akustycznej do noszenia, Aoyama i Kuriki15 udało się skonstruować odwrócone odsłuchiwanie 3D lewo-prawo, używając tylko urządzeń do noszenia, które niedawno stały się dostępne i osiągnęły system azymutalny z wysoką dokładnością czasoprzestrzenną. Co więcej, około 1-miesięczna ekspozycja na odwrócone przesłuchanie przy użyciu aparatury wykazała pewne reprezentatywne wyniki dla pomiarów MEG. Na podstawie tego raportu opisujemy w tym artykule szczegółowy protokół konfiguracji, walidacji i użytkowania systemu oraz testowania adaptacji do odwróconego słyszenia lewo-prawo za pomocą neuroobrazowania, które jest wykonywane okresowo bez systemu. Takie podejście jest skuteczne w odkrywaniu zdolności adaptacyjnych ludzi do nowego środowiska w sferze słuchowej.

<table><tbody><tr><td>Liniowy rejestrator impulsowo-modulacyjny</td><td>Sony</td><td>PCM-M10</td><td></td></tr><tr><td>Mikrofony obuuszne</td><td>Roland</td><td>CS-10EM</td><td></td></tr><tr><td>Obuuszne słuchawki douszne</td><td>Etymotic Research</td><td>ER-4B</td><td></td></tr><tr><td>Cyfrowy kątomierz</td><td>kątowy Wenzhou Sanhe Przyrząd pomiarowy</td><td>5422-200</td><td></td></tr><tr><td>Głośnik płasko-falowy</td><td>Alphagreen</td><td>SS-2101</td><td></td></tr><tr><td>Kamera wideo</td><td>Sony</td><td>HDR-CX560</td><td></td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>Mathworks</td><td>R2012a, R2015a</td><td>R2012a do stymulacji i R2015a do analizy</td></tr><tr><td>Psychophysics Toolbox</td><td>Darmowa</td><td>wersja 3</td><td>http://psychtoolbox.org</td></tr><tr><td>Włóż słuchawki</td><td>Etymotic Research</td><td>ER-2</td><td></td></tr><tr><td>System magnetoencefalograficzny</td><td>Neuromag</td><td>Neuromag-122 TM</td><td></td></tr><tr><td>System elektroencefalograficzny</td><td>Produkty dla mózgu</td><td>acti64CHamp</td><td></td></tr><tr><td>MNE</td><td>Free</td><td>MNE Wersja oprogramowania 2.7, MNE 0.13</td><td>https://martinos.org/mne/stable/index.html</td></tr><tr><td>Wielowymiarowy zestaw narzędzi przyczynowości Grangera</td><td>Free</td><td>mvgc_v1.0</td><td>http://www.sussex.ac.uk/sackler/mvgc/</td></tr></tbody></table>

metoda badania adaptacji do odwróconego słuchu lewo-prawo

A Method to Study Adaptation to Left-Right Reversed Audition

Niezwykła przestrzeń sensoryczna jest jednym z skutecznych narzędzi do odkrycia mechanizmu adaptacji ludzi do nowego środowiska. Chociaż w większości dotychczasowych badań wykorzystywano specjalne okulary z pryzmatami do uzyskania niezwykłych przestrzeni w sferze wizualnej, metodologia badania adaptacji do nietypowych przestrzeni słuchowych nie została jeszcze w pełni ustalona. W tym badaniu zaproponowano nowy protokół do konfiguracji, walidacji i używania odwróconego systemu stereofonicznego lewo-prawo przy użyciu wyłącznie urządzeń do noszenia, a także do zbadania adaptacji do odwróconego słyszenia lewo-prawo za pomocą neuroobrazowania. Chociaż indywidualne charakterystyki akustyczne nie są jeszcze zaimplementowane, a niewielkie rozlanie się nieodwróconych dźwięków jest stosunkowo niekontrolowane, skonstruowane urządzenie wykazuje wysoką wydajność w lokalizacji źródła dźwięku 360° w połączeniu z charakterystyką słyszenia z niewielkim opóźnieniem. Co więcej, wygląda jak mobilny odtwarzacz muzyki i pozwala uczestnikowi skupić się na codziennym życiu, nie wzbudzając ciekawości i nie zwracając uwagi innych osób. Ponieważ efekty adaptacji zostały z powodzeniem wykryte na poziomie percepcyjnym, behawioralnym i neuronalnym, stwierdzono, że protokół ten stanowi obiecującą metodologię badania adaptacji do odwróconego słyszenia lewo-prawo i jest skutecznym narzędziem do odkrywania zdolności adaptacyjnych ludzi do nowych środowisk w domenie słuchowej.

Przedstawione tutaj reprezentatywne wyniki oparto na pracy Aoyama i Kuriki15. Niniejszy protokół pozwolił na uzyskanie odwróconego słyszenia lewo-prawo z wysoką dokładnością czasoprzestrzenną. Rycina 1 przedstawia lokalizację źródła dźwięku w kierunkach obejmujących 360° przed i bezpośrednio po założeniu systemu odwróconego słyszenia lewo-prawo (Rycina 1A) u sześciu uczestników, co wskazano za pomocą podob...

Niniejsze badanie proponuje protokół do zbadania adaptacji do odwróconego słyszenia lewo-prawo, osiągniętej tylko przez urządzenia do noszenia, za pomocą neuroobrazowania, które może być skutecznym narzędziem do odkrywania zdolności adaptacyjnych ludzi do nowego środowiska w domenie słuchowej.

Metoda badania adaptacji do odwróconego słuchu lewo-prawo

An unusual sensory space is one of the effective tools to uncover the mechanism of adaptability of humans to a novel environment. Although most of the ...

Metoda ta może być skutecznym narzędziem do odkrywania zdolności adaptacyjnych ludzi do nowego środowiska w sferze słuchowej. Główną zaletą tej techniki jest to, że długotrwała adaptacja do precyzyjnego odwróconego słuchu lewo-prawo może być testowana w zmienny sposób w połączeniu z obrazowaniem neuronalnym. Procedurę zademonstruje Takayuki Hoshino, doktorant z mojego laboratorium.Na początek przygotuj rejestrator modulacji liniowego kodu impulsowego, mikrofony binauralne i obuuszne słuchawki douszne. Najpierw połącz krzyżowo lewą i prawą linię mikrofonu z rejestratorem, tak aby odwrócone analogowe sygnały dźwiękowe od lewej do prawej zostały zdigitalizowane. Następnie podłącz lewą i prawą linię słuchawek prosto do rejestratora, aby odwrócone sygnały cyfrowe były natychmiast odtwarzane.Na koniec połącz korpusy mikrofonów i słuchawek dla każdego ucha, zachowując lekką izolację materiałami dźwiękochłonnymi. Następnie zakryj mikrofony dedykowanymi osłonami przeciwwiatrowymi, aby stłumić szum wiatru. Następnie włóż akumulatory i szybką kartę pamięci o dużej pojemności do rejestratora i włącz go.Następnie umieść korpus systemu w kieszonkowej torbie. Poinstruuj uczestnika, aby szczelnie

a-method-to-study-adaptation-to-left-right-reversed-audition

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Funkcjonalna dopplerowska sonografia przezczaszkowa (fTCD) to prosta i nieinwazyjna technika ultradźwiękowa, która może być wykorzystywana do oceny lateralizacji funkcji poznawczych, zwłaszcza mowy, i nadaje się do stosowania u dzieci.

Ocena lateralizacji mózgowej u dzieci z wykorzystaniem funkcjonalnego dopplerowskiego ultrasonografu przezczaszkowego (fTCD)

Opisano zastosowanie klasycznego behawioralnego paradygmatu warunkowania lękowego w badaniach nad protezami słuchowymi u szczurów. Paradygmat ten umożliwia identyfikację zarówno detekcji, jak i rozróżniania między odmiennymi bodźcami akustycznymi i elektrycznymi, wykorzystując tętno jako miernik wyniku.

Behawioralne określenie dyskryminacji par bodźców słuchowych, akustycznych i elektrycznych z zastosowaniem warunkowania klasycznego i analizy tętna

Ten artykuł opisuje rozwój podejścia do neurorehabilitacji, "terapii dźwiękiem wywołanej ograniczeniami (CIST)" dla nagłego odbiorczego ubytku słuchu. Celem CIST jest zapobieganie nieprzystosowawczej reorganizacji kory mózgowej poprzez wykorzystanie wzbogaconego środowiska akustycznego. CIST stanowi bezpieczne, łatwe, niedrogie i skuteczne podejście do leczenia nagłego odbiorczego ubytku słuchu.

Podejście do neurorehabilitacji w przypadku nagłego odbiorczego ubytku słuchu

Psychofizyka jest niezbędna do badania zjawisk percepcji poprzez informacje sensoryczne. Poniżej przedstawiamy protokół do wykonania dwuinterwałowego zadania wymuszonego wyboru, jak zaimplementowano w poprzednim raporcie z psychofizyki człowieka, w którym uczestnicy oszacowali czas trwania wizualnych, słuchowych lub audiowizualnych interwałów aperiodycznych ciągów impulsów.

Dwuinterwałowe zadanie wymuszonego wyboru do porównań multisensorycznych

Prezentowany protokół powoduje uporczywy konflikt sensoryczny w eksperymentach mających na celu badanie długoterminowej nauki. Nosząc na stałe urządzenie na głowie, myszy są stale narażone na niedopasowanie sensoryczne między bodźcami wzrokowymi i przedsionkowymi podczas swobodnego poruszania się w klatkach domowych.

Długotrwały konflikt sensoryczny u swobodnie zachowujących się myszy

Audiometria odpowiedzi wywołanej pniem mózgu jest ważnym narzędziem w neurofizjologii klinicznej. Obecnie audiometria odpowiedzi wywołanej pnia mózgu jest również stosowana w naukach podstawowych i badaniach przedklinicznych obejmujących zarówno farmakologiczne, jak i genetyczne modele zwierzęce. Tutaj przedstawiamy szczegółowy opis, w jaki sposób słuchowe reakcje pnia mózgu mogą być z powodzeniem rejestrowane i analizowane u myszy.

Akwizycja i analiza danych w audiometrii odpowiedzi wywołanej pniem mózgu u myszy

Niniejszy protokół opisuje pomiar elektrycznie wywołanego odruchu strzemiączkowego (eSR) za pomocą implantu ślimakowego (CI). Omówiono dwa zastosowania: śródoperacyjne wykrywanie eSR w celu weryfikacji sprzężenia między implantem ślimakowym a nerwem słuchowym oraz pooperacyjny pomiar progów eSR (eSRT) do dopasowania CI.

Elektrycznie wywoływane pomiary odruchu strzemiączkowego w implantach ślimakowych i ich zastosowanie w procesie dopasowania pooperacyjnego

Przedstawiamy protokół do oceny wpływu interwencji przewodnictwa kostnego na zdolność lokalizacji dźwięku u pacjentów z jednostronną głuchotą (SSD). Protokół ten można zastosować do oceny skuteczności urządzeń na przewodnictwo kostne w przywracaniu zdolności lokalizacji dźwięku i poprawie ogólnej jakości życia osób z SSD.

Badanie lokalizacji źródła dźwięku w głuchocie jednostronnej po interwencji przewodnictwa kostnego

Protokół ten wprowadza zautomatyzowany system testowania lokalizacji dźwięku z precyzyjnym ustawieniem głośników oraz zintegrowaną analizą odpowiedzi, zweryfikowaną u osób ze słuchem normalnym oraz z jednostronną głuchotą. Zapewnia powtarzalną metodę oceny słuchu przestrzennego i wspiera klasyfikację funkcjonalną z wykorzystaniem ram Międzynarodowej Klasyfikacji Funkcjonowania, Niepełnosprawności i Zdrowia (ICF).

Zautomatyzowany system testowania lokalizacji dźwięku u osób z wadą słuchu

Zadania behawioralne, które pozwalają na ocenę zdolności percepcyjnych i sensomotorycznych w populacji ogólnej (tj. nie-muzykach) są przedstawione. Synchronizacja stukania palcami w rytm bodźców słuchowych i wykrywanie nieprawidłowości rytmicznych pozwala na wykrycie zaburzeń rytmu.

Odkrywanie głuchoty rytmu: wykrywanie zaburzeń rytmu za pomocą zsynchronizowanych zadań stukania palcami i percepcyjnego pomiaru czasu

Poznaj metodę badania adaptacji do odwróconego słuchu lewo-prawo przy użyciu urządzeń noszonych i neuroobrazowania. Ta technika pozwala testować długoterminową adaptację w połączeniu z obrazowaniem mózgu.

Metoda badania adaptacji do odwróconego słuchu lewo-prawo

Przeglądaj więcej filmów