Summary
الفئران تنتج ذخيرة مولتيسيلابيك معقدة من صوتي بالموجات فوق الصوتية (أوسفس). وتستخدم هذه أوسفز على نطاق واسع كما قراءات للاضطرابات العصبية والنفسية. يصف هذا البروتوكول بعض الممارسات التي تعلمناها وتطويرها لتحفيز باستمرار، وجمع، وتحليل الميزات الصوتية وبناء الجملة من الأغاني الماوس.
Abstract
الفئران تنتج الأصوات الصوتية بالموجات فوق الصوتية (أوسفس) في مجموعة متنوعة من السياقات الاجتماعية في جميع مراحل التنمية والبلوغ. وتستخدم هذه أوسفس لاستعادة الأم الجرو 1 ، والتفاعلات الأحداث 2 ، عكس وتفاعلات الجنس نفسه 3 ، 4 ، 5 ، والتفاعلات الإقليمية 6 . على مدى عقود، وقد استخدمت أوسفس من قبل المحققين وبروكسي لدراسة الاضطرابات العصبية والنفسية أو السلوكية 7 ، 8 ، 9 ، ومؤخرا لفهم آليات وتطور الاتصالات الصوتية بين الفقاريات 10 . ضمن التفاعلات الجنسية، والفئران الذكور الكبار إنتاج الأغاني أوسف، والتي لديها بعض الميزات على غرار الأغاني التودد من الطيور المغردة 11 . استخدام مثل هذه مولتيسيلابيك ريبريمكن أن تزيد من المرونة المحتملة والمعلومات التي تحملها، لأنها يمكن أن تختلف في كيفية تنظيم العناصر وإعادة تجميعها، وهي بناء الجملة. في هذا البروتوكول يتم وصف طريقة موثوقة لاستخراج الأغاني أوسف من الفئران الذكور في مختلف السياقات الاجتماعية، مثل التعرض لبول الإناث الطازجة، والحيوانات تخدير، وإناث شبق. وهذا يشمل شروط للحث على كمية كبيرة من المقاطع من الفئران. نحن تقليل تسجيل الضوضاء المحيطة مع غرف الصوت غير مكلفة، وتقديم طريقة الكمي للكشف تلقائيا، وتصنيف وتحليل أوسفز. ويشمل هذا الأخير تقييم معدل النداء، والمرجع الصوتي، والمعلمات الصوتية، وبناء الجملة. يتم وصف نهج مختلفة والبصيرة على استخدام عمليات التشغيل لدراسة تفضيل الحيوان لأنواع أغنية محددة. وقد استخدمت هذه الأساليب لوصف التغييرات الصوتية وبناء الجملة عبر سياقات مختلفة في الفئران الذكور، وتفضيلات الأغنية في الفئران الإناث.
Introduction
بالنسبة للبشر، تنتج الفئران كل من الترددات المنخفضة والعالية التردد، والمعروفة في وقت لاحق باسم الموجات فوق الصوتية (أوسفس) فوق نطاق السمع لدينا. يتم إنتاج أوسفس في مجموعة متنوعة من السياقات، بما في ذلك من استرجاع الجرو، والتفاعلات الأحداث، لتفاعلات الكبار أو نفس الجنس الكبار 4 ، 12 . وتتكون هذه أوسفس من ذخيرة مولتيسيلابيك المتنوعة التي يمكن تصنيفها يدويا 9 أو تلقائيا 10 ، 11 . وكان دور هذه القوات الأمريكية في مجال الاتصالات قيد التحقيق المتزايد في السنوات الأخيرة. وتشمل هذه استخدام أوسفس كما قراءات من نماذج الماوس من الاضطرابات العصبية والنفسية أو التنموية أو السلوكية 7 ، 8 ، وحالات تحفيزية / العاطفية الداخلية 13 . ويعتقد أن أوسفس لنقل معلومات موثوقة على هحالة ميتر التي هي مفيدة للمستقبل 14 ، 15 .
في عام 2005، المقدسة و قوه 11 ، تقدمت فكرة أن البالغين الذكور الفئران أوسفس نظمت كخلافة عناصر الدعوة مولتيسيلابيك أو المقاطع مماثلة لطيور المغردة. في العديد من الأنواع، وذخيرة مولتيسيلابيك يسمح باعث للجمع والنظام المقاطع بطرق مختلفة لزيادة المعلومات المحتملة التي تحملها الأغنية. ويعتقد أن الاختلاف في هذه الصيغة له علاقة أخلاقية للسلوك الجنسي وتفضيلاته زميله 16 ، 17 . وأظهرت الدراسات اللاحقة أن الفئران الذكور كانت قادرة على تغيير التكوين النسبي للأنواع المقطع التي تنتج قبل وأثناء وبعد وجود أنثى 5 ، 18 . وهذا هو، فإن الفئران الذكور الكبار استخدام أوسفس لسلوك التودد، إما لجذبأو الحفاظ على اتصال وثيق مع أنثى، أو لتسهيل التزاوج 19 ، 20 ، 21 . كما أنها تنبعث في التفاعل بين الذكور والإناث، وربما لنقل المعلومات الاجتماعية خلال التفاعلات 4 . وللتقاط هذه التغييرات في الذخائر، عادة ما يقيس العلماء الخصائص الطيفية (المعلمات الصوتية، مثل الاتساع والترددات وما إلى ذلك )، وعدد المقاطع أو المكالمات أوسف، والكمون إلى أول أوسف. ومع ذلك، قليل ينظرون فعلا في ديناميات تسلسل هذه أوسفز بالتفصيل 22 . مؤخرا وضعت مجموعتنا طريقة جديدة لقياس التغيرات الديناميكية في تسلسل المقاطع أوسف 23 . وأظهرنا أن ترتيب المقطع داخل أغنية عن (وهي بناء الجملة) ليس عشوائيا، وأنه يتغير تبعا للسياق الاجتماعي، وأن الحيوانات الاستماع الكشف عن هذه التغييرات كما ذات الصلة إثولوجيا.
نلاحظ ثفي كثير من المحققين الذين يدرسون الاتصالات الحيوانية لا تعلق على مصطلح "بناء الجملة" نفس المعنى الدقيق كما بناء الجملة المستخدمة في خطاب الإنسان. لدراسات الاتصالات الحيوانية، ونحن ببساطة يعني أمر، غير عشوائي، تسلسل من الأصوات مع بعض القواعد. وبالنسبة للبشر، بالإضافة إلى ذلك، من المعروف أن متواليات محددة لها معاني محددة. نحن لا نعرف إذا كان هذا هو الحال بالنسبة للفئران.
في هذه الورقة والفيديو المرتبطة بها، ونحن نهدف إلى توفير بروتوكولات موثوقة لتسجيل أوسفس الفئران الذكور في مختلف السياقات، وتنفيذ عمليات التشغيل. استخدام ثلاثة برامج تستخدم بالتتابع ل: 1) التسجيلات الآلي. 2) كشف المقطع والترميز. و 3) ويظهر تحليل متعمق للميزات مقطع وبناء الجملة ( الشكل 1 ). هذا يسمح لنا لمعرفة المزيد عن الفئران الذكور هيكل أوسف وظيفة. ونحن نعتقد أن مثل هذه الأساليب يسهل تحليل البيانات وربما فتح آفاقا جديدة في وصف الاتصالات الصوتية العادية وغير طبيعية في مونماذج سي من الاتصالات والاضطرابات العصبية والنفسية، على التوالي.
Protocol
بيان الأخلاق: تمت الموافقة على جميع البروتوكولات التجريبية من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي جامعة ديوك (إاكوك) بموجب بروتوكول # A095-14-04. ملاحظة: انظر الجدول 1 في قسم " المواد والمعدات " للحصول على تفاصيل البرامج المستخدمة .
1. تحفيز وتسجيل الماوس أوسفس
- إعداد الذكور قبل جلسات التسجيل
ملاحظة: تم الحصول على نتائج الممثل باستخدام B6D2F1 / J الفئران الذكور البالغين الذكور (7 - 8 أسابيع من العمر). يمكن تكييف هذا البروتوكول لأي سلالة.- تعيين دورة ضوء من غرفة الحيوان على ضوء 12 ساعة / الظلام دورة، ما لم يكن هناك خلاف ذلك المطلوبة. اتبع قواعد الإسكان القياسية من 4 إلى 5 ذكور لكل قفص ما لم يكن مطلوبا خلاف ذلك أو الحاجة إليها. قبل ثلاثة أيام من التسجيل، فضح الذكور بشكل فردي إلى الإناث ناضجة جنسيا وتقبلية (ما يصل إلى 3 الذكور مع أنثى واحدة في قفص) من نفس السلالة بين عشية وضحاها.
- في اليوم التالي إزالةالإناث من قفص الذكور وبيت الذكور دون الإناث لمدة يومين على الأقل قبل جلسة التسجيل الأولى لزيادة الدافع الاجتماعي للغناء (على أساس لدينا التجارب والخطأ تحليلات القصص).
- إعداد صناديق التسجيل
- استخدام برودة الشاطئ (الأبعاد الداخلية هي L 27 × W 23 × H 47 سم) ليكون بمثابة استوديو مربع التوهين الصوت ( الشكل 2A ). حفر ثقب صغير على رأس مربع للسماح سلك الميكروفون تشغيل في.
ملاحظة: تسجيل الحيوانات في بيئة سليمة موهونة ومعزولة بصريا هو الأفضل، من أجل تسجيل عشرات من الفئران في وقت واحد دون سماع أو رؤية بعضها البعض، ومنع تسجيل تلوث الضوضاء المحيطة غرفة الغرفة والناس في الغرفة، والحصول على نظيفة تسجيلات صوتية من الفئران ( الشكل 2B ). لم نلاحظ صدى الصوت أو التشوهات على الصوت عند مقارنة الأصوات من نفس الماوس داخل مقابل خارج tانه غرفة التوهين سليمة ( الشكل 2C ). بدلا من ذلك، هناك الأصوات قد تكون أعلى بصوت عال ولها التوافقيات أقل داخل الغرفة. - قم بتوصيل الميكروفون إلى السلك، والسلك إلى بطاقة الصوت، وبطاقة الصوت إلى الكمبيوتر للعمل مع برنامج تسجيل الصوت ( مثل البرنامج A في الشكل 1 والجدول 1 ). برنامج تسجيل الصوت الكافي ضروري، مثل البرنامج A الذي يقوم بإنشاء ملفات صوت .wav.
- وضع قفص فارغ (58 × 33 × 40 سم) داخل مربع عازلة للصوت، وضبط ارتفاع الميكروفون بحيث غشاء الميكروفون هو 35-40 سم فوق الجزء السفلي من القفص، ويتمركز الميكروفون فوق قفص ( انظر الشكل 2A ).
- استخدام برودة الشاطئ (الأبعاد الداخلية هي L 27 × W 23 × H 47 سم) ليكون بمثابة استوديو مربع التوهين الصوت ( الشكل 2A ). حفر ثقب صغير على رأس مربع للسماح سلك الميكروفون تشغيل في.
- تكوين برنامج التسجيل A ( الجدول 1 ) للتسجيل المستمر
- انقر نقرا مزدوجا وفتح البرنامج A. انقر وفتح القائمة "التكوين" وحدد الجهاز المسمى، معدل أخذ العينات (250،000 هرتز)، تنسيق (16 بت).
- حدد مفتاح "الزناد" الخيار وتحقق "تبديل".
ملاحظة: هذا الإعداد يسمح بدء التسجيل عن طريق الضغط على مفتاح (F1، F2، الخ ) في حين وضع التحفيز في قفص الماوس. - أدخل معرف الماوس تحت المعلمة "نيم".
- تعيين الحد الأقصى لحجم الملف إلى الدقائق المطلوبة من التسجيل (نحن عادة تعيين إلى 5 دقائق).
ملاحظة: يعد الدقائق أكبر كمية من ذاكرة تخزين الكمبيوتر اللازمة. إذا لم يتم تعيين وضع مستمر، البرنامج يقطع نوبات أغنية في بداية أو نهاية تسلسل على أساس مجموعة المعلمات، وبالتالي لا يمكن للمرء أن يحدد بشكل موثوق تسلسل.
- سجل أوسفس باستخدام المحفزات المختلفة. ملاحظة: كل حافز يمكن استخدامها بشكل مستقل اعتمادا على احتياجات المستخدم التجريبية.
- رفع بلطف الحيوان ليتم تسجيلها من قبل الذيل، ووضعه في قفص دون الفراش (لمنع الحركةالضجيج على الفراش) داخل صندوق عازل للصوت، ووضع غطاء قفص معدنية سلكية مفتوحة على أعلى من ذلك، مع غطاء يصل.
- إغلاق مربع موهن الصوت والسماح للحيوان يخصص لذلك لمدة 15 دقيقة. تنفيذ إعداد المحفزات (1.4) في هذه اللحظة.
- إعداد المحفزات
- إعداد البول الطازجة (أور) عينات كحافز
- الحصول على عينات البول في مدة أقصاها 5 دقائق قبل جلسة التسجيل لضمان أقصى قدر من التأثير في إثارة أغنية من الذكور. ملاحظة: البول الذي كان يجلس حول لفترة أطول، وخاصة لساعات أو بين عشية وضحاها، ليست فعالة 24 ، 25 ، التي قمنا التحقق تجريبيا 23 .
- اختيار أنثى أو ذكر (اعتمادا على جنس التحفيز لاستخدامها) في قفص واحد، والاستيلاء على الجلد وراء الرقبة وكبح الحيوان في يد واحدة كما لإجراء حقن المخدرات مع البطن يتعرض.
- ثم حدد قفص آخر. وتكرار نفس الإجراء مع أنثى أو ذكر آخر ولكن مع نفس طرف القطن المستخدمة سابقا.
ملاحظة: هذا الإجراء يتأكد من مزيج البول من اثنين على الأقل من الإناث أو الذكور من اثنين من أقفاص مستقلة على نفس طرف القطن لضمان ضد أي إغروس أو غيرها من الآثار الفردية كما هو معروف أن دورة إبريق يمكن أن تؤثر على سلوك الغناء 18 ، 26 . - وضع طرف القطن لاستخدامها في الزجاج نظيفة أو طبق بتري البلاستيك.
ملاحظة: منذ طرف القطن مع البول سوف تحتاج إلى استخدامها في غضون 5 دقائق القادمة، ليست هناك حاجة لتغطية ذلك لمنع التبخر.
- Preparatiعلى من الإناث الحية (في) التحفيز كحافز
- حدد واحد أو اثنين من أقفاص جديدة من الإناث ناضجة جنسيا. التعرف على الإناث في مرحلة ما قبل الحمى أو إيمروس بواسطة التفتيش البصري (فتح المهبل واسعة والوردي المحيطي كما هو مبين في 27 ، 28 ). فصلها في قفص مختلفة حتى الاستخدام.
- إعداد الحيوانات تخدير الإناث (أف) أو الذكور (آم) كحافز
- ل أف، حدد أنثى من حمام السباحة أعلاه (إما في الموالية لنمو أو إغروس). ل آم، حدد ذكر من قفص من الفئران الذكور البالغين.
- تخدير الإناث أو الذكور مع حقن داخل الصفاق من محلول من الكيتامين / زيلازين (100 و 10 ملغ / كغ على التوالي).
- استخدام مرهم العين لمنع الجفاف من العينين في حين أن الحيوان هو تخدير. تحقق التخدير السليم عن طريق اختبار مخلب منعكس تراجع عند مقروص. وضع الحيوان تخدير في قفص نظيفة على منشفة ورقية، الطرافةساعة القفص على وسادة الحرارة تعيين على "الحرارة الدنيا" لضمان السيطرة على درجة حرارة الجسم.
- إعادة استخدام نفس الحيوانات تصل إلى 2-3 مرات لدورات تسجيل مختلفة إذا لزم الأمر قبل أن يستيقظ (عادة حوالي 45 دقيقة). وضعها مرة أخرى على وسادة الحرارة بعد كل جلسة تسجيل.
- السيطرة على معدل التنفس عن طريق الفحص البصري (~ 60 - 80 نفسا في الدقيقة) ودرجة حرارة الجسم عن طريق لمس الحيوان كل 5 دقائق (يجب أن تكون دافئة للمس).
- عندما تكون جاهزة للتسجيل، انقر على زر "تسجيل" من البرنامج A.
ملاحظة: لن تبدأ التسجيلات إلا إذا نقر المستخدم على زر مفتاح المرتبطة بكل قناة. مراقبة تغذية الصوت الحي من الأقفاص على شاشة الكمبيوتر للتأكد من الحيوانات الغناء والتسجيلات يتم الحصول عليها بشكل صحيح. - في وقت واحد ضرب زر مفتاح المرتبطة من المربع المطلوب (ق) ليتم تسجيلها ( أي F1 للمربع 1)، وإدخال التحفيز المطلوب.
- تقديم واحدة من المحفزات على النحو التالي. وضع طرف القطن مع عينات البول الطازجة داخل القفص، أو وضع الإناث الحية داخل القفص، أو وضع واحد من الحيوانات تخدير (أف أو آم) على رأس الغطاء المعدني القفص.
- إغلاق بهدوء مربع التسجيل، والسماح للتسجيل الذهاب لعدد محدد مسبقا من دقائق (على سبيل المثال 5 دقائق كما هو موضح في القسم 1.3).
- بعد التسجيل، انقر فوق الزر الأحمر مربع التوقف لإيقاف التسجيل.
- إذا تم استخدام حيوان تخدير كحافز، وفتح مربع تسجيل الصوت، واتخاذ الحيوان تخدير من الغطاء المعدني القفص ووضعه مرة أخرى على وسادة التدفئة قبل جلسة التسجيل التالية، أو إذا لم يعد استخدام الحيوان بمثابة الاختيار التحفيز كل 15 دقيقة حتى استعاد وعيه كافية للحفاظ على الاستلقاء القصية.
- فتح القفص وإزالة الحيوان اختبار واعية، ووضعه مرة أخرى إلى قفص المنزل. تنظيف قفص الاختبار مع الكحول 70٪ أند الماء المقطر.
- إعداد البول الطازجة (أور) عينات كحافز
2. معالجة. واف الملفات وقسم الترميز باستخدام الماوس كلمات محلل v1.3
- فتح برنامج الترميز B ( الشكل 1 ، الجدول 1 ) ووضع المجلد الذي يحتوي على البرنامج النصي C من "ماوس كلمات محلل" ( الشكل 1 ، الجدول 1 ) في مسار البرنامج ب من خلال النقر على "مسار مجموعة" وإضافة مجلد على البرنامج B. ثم إغلاق البرنامج B لحفظ.
- تكوين إعدادات تعريف مقطع مقطع B + C مجتمعة. ملاحظة: رمز البرنامج النصي C تلقائيا بإنشاء مجلد جديد يسمى "سونوغرامز" مع الملفات بتنسيق .sng في نفس المجلد كانت الملفات .wav موجودة. عادة ما يكون من الأفضل وضع كافة ملفات .wav من نفس جلسة التسجيل التي تم إنشاؤها باستخدام البرنامج A في نفس المجلد.
- افتح البرنامج B المهيأ ب C.
ملاحظة: هذا الإصدار من البرنامج B هو تماما جأوماتيبل مع البرنامج النصي C. لا يمكن ضمان أن أي إصدارات لاحقة سوف تقبل جميع الوظائف المدرجة في التعليمات البرمجية الحالية. - انتقل إلى مجلد الاهتمام الذي يحتوي على ملفات .wav تسجيل ليتم تحليلها باستخدام نافذة "المجلد الحالي".
- في "نافذة الأمر"، أدخل الأمر "whis_gui".
- في نافذة ويس-غوي الجديدة، ومراقبة عدة أقسام نافذة فرعية مع معلمات مختلفة ( الشكل 3 )، بما في ذلك "المعلمات سونوغرام"، "خيارات الصافرة"، وجميع الآخرين. ضبط المعلمات للكشف عن أوسفس. استخدام إعدادات المعلمة التالية للكشف عن المقاطع أوسفس من الفئران المخبرية (على سبيل المثال سلالات الماوس B6D2F1 / J و C57BL / 6J المستخدمة في دراساتنا):
- في المقطع المعلمات سونوغرام، وضبط الحد الأدنى التردد إلى 15،000 هرتز، التردد الأقصى إلى 125،000 هرتز، وتردد أخذ العينات ( عدد التردد ) رo 256 خز، والعتبة إلى 0.3.
- في قسم خيارات الصافرة، وضبط عتبة الطهارة إلى 0.075، دقيقة مدة المقطع إلى 3 مللي ثانية، اكتساح الحد الأدنى تردد إلى 20،000 هرتز، وفترة تصفية إلى 3 مللي ثانية.
- في الأقسام الأخرى، اضبط مين مين المدة إلى 3 مللي ثانية، و مين نوت كونت إلى 1.
- لبروتوكول تصنيف مقطع ، حدد مربعات في القسم الأوسط من النافذة whis_gui:
ويستند التصنيف الافتراضي على المقدسة وقوه 11 و أرياجا وآخرون. 10 ، التي رموز المقطع من قبل عدد من يقفز الملعب واتجاه القفزة: S لقسم مستمر بسيط. D لواحد أسفل الملعب القفز. U واحد يصل الملعب القفز. د ليقفز اثنين متتابعة أسفل. دو ل داو واحدن واحد حتى القفز. الخ هذا سيكون الافتراضي إذا كان المستخدم لا تحديد أي شيء. المستخدم لديه الخيار لتشغيل التحليل على أنواع مقطع معين عن طريق اختيار كل من صناديق التمثيلية.
لاختيار تصنيف المقطع كما وصفها سكاتوني، وآخرون. 9 ، بالإضافة إلى تحديد سبليت s الفئة، الذي يفصل هذا النوع إلى المزيد من الفئات الفرعية على أساس شكل مقطع.
حدد التوافقيات إذا كان المستخدم يريد لمزيد من فرز المقاطع في تلك مع وبدون التوافقيات.
- افتح البرنامج B المهيأ ب C.
- تصنيف المقاطع في ملفات .wav من الفائدة
- حدد كل ملفات .wav من جلسة تسجيل واحدة في القسم العلوي الأيمن من النافذة whis_gui.
- انقر على "الحصول على سونوغرامز" في منتصف النافذة whis_gui ( الشكل 3 ). سيتم إنشاء مجلد جديد يحتوي على سونوغرامز، مع تنسيق ملف .sng.حدد جميع سونوغرامز (ملفات .sng) في الجزء العلويالزاوية اليسرى من ويس-غوي window.Enter "معرف الحيوان" و "معرف الجلسة" في خانات أسفل نافذة ملف سونوغرام. ثم انقر فوق سونوغرامز العملية.
- لاحظ ثلاثة أنواع الملفات في مجلد سونوغرام: "معرف الحيوان معرف الجلسة -Notes.csv" (يحتوي على معلومات عن الملاحظات المستخرجة من المقاطع)، "معرف الحيوان معرف الجلسة -Syllables.csv"، (يحتوي على قيم جميع المقاطع المصنفة، بما في ذلك سماتها الطيفية والعدد الإجمالي للمقاطع التي تم الكشف عنها في سونوغرامز)، "معرف الحيوان معرف الدورة -Traces.mat"، (يحتوي على تمثيل رسومية من جميع المقاطع).
ملاحظة: يحتوي ملف "إد الحيوان معرف الجلسة -Syllables" في بعض الأحيان على نسبة صغيرة (2-16٪) من المقاطع غير مصنف أوسف التي هي أكثر تعقيدا من تلك التي تم اختيارها، أو التي لها مقاطع حيوان اثنين متداخلة بعضها البعض 23 . ويمكن فحص هذه بشكل منفصل عن ملف التتبع إذا لزم الأمر.
- لاحظ ثلاثة أنواع الملفات في مجلد سونوغرام: "معرف الحيوان معرف الجلسة -Notes.csv" (يحتوي على معلومات عن الملاحظات المستخرجة من المقاطع)، "معرف الحيوان معرف الجلسة -Syllables.csv"، (يحتوي على قيم جميع المقاطع المصنفة، بما في ذلك سماتها الطيفية والعدد الإجمالي للمقاطع التي تم الكشف عنها في سونوغرامز)، "معرف الحيوان معرف الدورة -Traces.mat"، (يحتوي على تمثيل رسومية من جميع المقاطع).
3. الكمي للهيكل الصوتي المقطع والصيغة
ملاحظة: يتم تضمين تعليمات الخطوات التي يجب اتخاذها لتحليل بناء الجملة الأولي في "قراءة مي!" جدول من "دليل تحليل أغنية v1.1.xlsx" الملف، لدينا مصممة خصيصا جدول البيانات آلة حاسبة E ( الشكل 1 ، الجدول 1 ).
- فتح البرنامج النصي إخراج ملف C "معرف الحيوان معرف الجلسة -Syllables.csv" التي تم الحصول عليها في القسم أعلاه مع برنامج جداول البيانات D ( الشكل 1 ، الجدول 1 ). أنه يحتوي على العدد الإجمالي للمقاطع الكشف في جميع الصور الصوتية، وجميع ملامحها الطيفية.
- إذا لم يتم تحويلها بعد، ضمن برنامج جدول البيانات D تحويل هذا الملف. كسف إلى فصل العمود في البرنامج D من أجل وضع كل قيمة في أعمدة فردية.
- افتح ملف "سونغ أناليسيس غايد v1.1.xlsx" أيضا في البرنامج D. ثم اضغط على ثه جدول بيانات قالب ونسخ ولصق "ملف معرف هوية الحيوان -Syllables.csv" بيانات الملف في هذه الورقة على النحو الموصى به في تعليمات ورقة قالب. إزالة الصفوف مع فئة "غير مصنف" من المقاطع.
- بعد إزالة الصفوف "غير المصنفة"، قم أولا بنسخ وإعادة حساب بيانات إيسي (الفاصل الزمني المقطع بين) في العمود O في العمود E. ثانيا، انسخ جميع البيانات من العمود A إلى N إلى جدول بيانات "البيانات".
- في جدول البيانات إدخال المعرفات الحيوانية (العمود أف) وطول التسجيل (في دقائق، العمود أس).
ملاحظة: إدس الحيوان يجب أن تتطابق مع واحد دخلت في تسجيل إعداد. سيقوم الملف باكتشاف الحروف التي تم ادخالها ومقارنتها باسم الملفات .wav. - تحديد قطع إيسي لتحديد تسلسل باستخدام جدول البيانات المسمى "الكثافة إيسي"، و "مؤامرة إيسي" النتيجة.
ملاحظة: في دراستنا السابقة 23 ، وضعنا قطع في اثنين ستاندداالانحرافات عن مركز الذروة الأخيرة. كان يتألف من فترات طويلة (لي) أكثر من 250 مللي ثانية، والتي فصل نوبات أغنية مختلفة في جلسة الغناء. - عرض النتائج الرئيسية في جدول البيانات "الميزات" (تجميع كل الميزات الطيفية تقاس من كل حيوان).
ملاحظة: إذا استخدم المستخدم الإعداد فئة المقطع الافتراضي في البرنامج النصي C الموصوفة في القسم 2.8.9، ثم يتم تصنيف المقاطع مزيد من ذلك إلى 4 فئات كما هو موضح أعلاه وفي تشابوت، وآخرون. 23 : 1) مقطع بسيط دون أي يقفز الملعب، «ق»؛ 2) المقاطع ملاحظة اثنين مفصولة واحدة صعودا («ش») القفز. 3) اثنين من المقاطع ملاحظة فصلها قفزة واحدة الهبوطية («د»)؛ و 4) المقاطع أكثر تعقيدا مع اثنين أو أكثر من يقفز الملعب بين الملاحظات («م»). - بالنسبة لقيم التركيب، انقر على جدول البيانات "الاحتمالات العالمية" الذي يحسب احتمالات كل زوج من sيلابل بغض النظر عن بدء المقاطع، وذلك باستخدام المعادلة التالية 23 .
P (حدوث نوع الانتقال) = إجمالي عدد حالات حدوث نوع الانتقال / العدد الإجمالي للتحولات من جميع الأنواع - انقر على جدول بيانات "الاحتمالات المشروطة" لحساب الاحتمالات الشرطية لكل نوع انتقال بالنسبة لبدء المقاطع، والذي يستخدم المعادلة التالية:
P (حدوث نوع الانتقال الذي يعطى مقطع البداية) = العدد الإجمالي لحدوث نوع الانتقال / العدد الإجمالي للحوادث لكل أنواع النقل مع مقطع البداية نفسه - لاختبار ما إذا كان أي من احتمالات الانتقال أعلاه تختلف عن غير العشوائية، باستخدام نموذج ماركوف من الدرجة الأولى، اتباع النهج في 23 ، لاستخدام البرمجيات المخصصة F (على سبيل المثال ديتاوردر سينتاكس في R الاستوديو؛ الشكل 1 ، <سترونغ> الجدول 1) باستخدام النصوص البرمجية R التالية: Tests_For_Differences_In_Dynamics_Between_Contexts.R للمجموعات داخل ظروف مختلفة؛ أو Tests_For_Differences_In_Dynamics_Between_Genotypes.R بين المجموعات في نفس الشروط.
- إجراء اختبار مربع تشي، أو اختبار آخر من تفضيلاتك، لاختبار الاختلافات الإحصائية في احتمالات الانتقال لنفس الحيوان عبر سياق مختلف (زوج الحكيم)، اتباع النهج في 23 .
ملاحظة: تم العثور على مزيد من التفاصيل حول النموذج الإحصائي المستخدم لمقارنة بناء الجملة بين المجموعات في 23 . ويمكن للباحثين استخدام مقاربات أخرى لتحليل الاحتمالات الانتقالية العالمية أو المشروطة التي طوروها أو غيرهم. - لعرض الرسوم البيانية تسلسل كما المخططات بناء الجملة إدخال القيم في برنامج الرسوم البيانية الشبكة G (انظر الشكل 1 ، الجدول 1 )، مع العقد تعيين كيت مختلفة المقطعغوريز، ولون السهم و / أو سمك بكسل يمثل نطاقات القيم الاحتمالية بين المقاطع.
ملاحظة: من أجل الوضوح، بالنسبة للرسوم البيانية الاحتمالية العالمية، فإننا نعرض فقط التحولات أعلى من 0.005 (أعلى من 0.5٪ من حدوث الصدفة). بالنسبة للاحتمالات المشروطة، نستخدم عتبة 0.05 لأن كل احتمال في "النموذج العالمي" أقل بالنظر إلى أننا نقسم حسب العدد الإجمالي للمقاطع وليس فقط من خلال نوع مقطع معين.
4. سونغ تحرير واختبار تفضيل لنوع من الأغنية
ملاحظة: تشغيل أوسفس يمكن استخدامها لاختبار تجريبي استجابة سلوكية الحيوان، بما في ذلك تفضيل لنوع أغنية معينة. لأن تفضيلات الإناث قد تتغير تبعا لحالة الإبرة، للإناث تأكد من أنها في نفس حالة النبض قبل الاختبار على النحو التالي:
- إعداد الإناث مع تجربة جنسية عدة أيام قبل تجربة التشغيل
- مراقبة دورة إبرة، وعندما الموالية للانبثاق أو إيمروس هو واضح (فتح المهبل والوردي المحيطي كما هو مبين في 27 )، ووضع الإناث مرة أخرى معا في قفص الخاصة بهم. انهم على استعداد لفحصها في اليوم التالي.
- استخدام وظائف النسخ واللصق في برنامج معالجة الصوت H (على سبيل المثال ساسلاب برو؛ الشكل 1 ، الجدول 1 ) لإنشاء ملفين .wav تحريرها مع الظروف المطلوبة لاستخدامها في المحفزات. للحماية من كمية من الأصوات كمتغير، تأكد من أن اثنين من الملفات الصوتية تحتوي على نفس العدد من sيلابليز وطول تسلسل (نوبات أغنية) من نفس أو مختلف الذكور / الإناث من السياقات المطلوبة (على سبيل المثال أور).
- افتح الملف الأول الذي يحتوي على أغنية من الشرط 1 في البرنامج H. ثم انتقل إلى ملف> العروض الخاصة> إضافة قناة (ق) من الملف، وحدد ملف الصوت الثاني لاختباره من الشرط 2. هذا يخلق 2 قنوات، واحدة لكل حالة.
- ضبط مستوى الصوت بصريا إذا لزم الأمر للتأكد من وحدات التخزين من الملفين تتطابق مع بعضها البعض، من خلال الذهاب إلى تحرير> حجم.
- ثم انتقل إلى تعديل> تنسيق> تحويل تردد أخذ العينات، وحدد تحويل من 250،000 هرتز إلى 1،000،000 هرتز لتحويل ملفات .wav من تردد أخذ العينات من 256 كيلو هرتز إلى 1 ميغاهرتز. هذه الخطوة ضرورية لجهاز التشغيل لقراءة ملفات .wav.
- احفظ هذه الملفات الجديدة كملفات الاختبار المراد تشغيلها. تأكد من تحديد الأغنية التي في القناة (1 أو 2). لأغراض التوضيح اسمها "file name.wav الملف".
- انتقل إلى Eشيت> فورمات> تبديل القنوات ومبادلة القناتين. حفظ الإصدارات تبادل باستخدام اسم مختلف. ملاحظة: هذه ستكون النسخة العكسية مع القنوات مقلوب، واسمه لاحقا 'file name_swapped.wav'.
- تنظيف جهاز التشغيل "Y- المتاهة" مع الكحول 70٪ تليها الماء المقطر. تجفيفها مع المناشف الورقية. لدينا Y- المتاهة هو محلية الصنع مبهمة الصلبة البلاستيك الجهاز الأسود، مع الأسلحة من 30 سم طويلة، واثنين من الثقوب حفر على الطرفي المتطرف من المتاهة للسماح للمتكلم الموجات فوق الصوتية لتناسب على مستوى الكلمة من الأسلحة ( الشكل 4A ).
- تأكد من وجود مكبرات الصوت في مواقعها الصحيحة ومتصلة ببطاقة الصوت، ويتم توصيل البطاقة بالكمبيوتر.
- افتح البرنامج A، وحدد تشغيل> جهاز وحدد جهاز بطاقة الصوت للتشغيل. حدد "استخدام معدل رأس الملف". انتقل إلى تشغيل> قائمة التشغيل وتحميل ملف الفائدة التي تحتوي على اثنين تشانيلز ( أي "file.wav"). حدد "وضع حلقة". إعداد مسجل الفيديو فوق المتاهة لتغطية المتاهة بأكملها.
- وضع اختبار الإناث في المتاهة لمدة 10 دقيقة فترة التعود. بعد 10 دقيقة، إذا كانت الإناث ليست في الذراع بدءا ثم دفع بلطف الإناث إلى الذراع بدءا، وإغلاق نافذة فصل البلاستيك.
- حدد الملف الذي تم إعداده ("file.wav") للتشغيل وتشغيله. بدء تسجيل الفيديو، وتأكد من تحديد أي قناة يتم وضع على ذراع Y- المتاهة ( أي : أور في اليسار، أو في في الذراع اليمنى) مع مذكرة ورقة في مجال تسجيل الفيديو للعرض.
- السماح للإناث لسماع الأغاني في وضع حلقة واستكشاف المتاهة خلال عدد المطلوب من دقائق ( أي 5 دقائق): هذا هو جلسة واحدة. عودة الأنثى مرة أخرى في الذراع بدءا. السماح لها بالراحة لمدة 1 دقيقة أثناء إعداد الدورة التالية. ريمفوق أي آثار البول والبراز مع الماء المقطر.
- قم بتحميل ملف "file_swapt.wav" قم بتحويل مكان المذكرات الورقية لتسجيل الفيديو، حرك المفتاح الأيسر إلى الجانب الأيمن والعكس بالعكس بعد 1 دقيقة، قم بتشغيل الملف قم بتحرير الأنثى للجلسة الثانية .
- كرر الخطوات 4.4.3 إلى 4.4.4 لما مجموعه 4 جلسات × 5 دقائق للسيطرة على الكشف عن التحيز الجانب المحتمل خلال الاختبار. أوقف تسجيل الفيديو في نهاية جميع الجلسات بالنقر على زر التوقف الأحمر. تنظيف المتاهة مع الكحول 70٪ والماء المقطر بين الإناث.
- كرر كل الخطوات مع نماذج مختلفة أغنية بعد أسبوع مع نفس الإناث للحصول على نتائج كافية لاختبار موثوقية النتائج.
- في وقت لاحق مراقبة أشرطة الفيديو، واستخدام جهاز ضبط الوقت على الفيديو وساعة توقيت لقياس الوقت الذي تقضيه الإناث في كل ذراع لكل دورة. تحليل البيانات الناتجة إحصائيا لتفضيلات الأغنية المحتملة.
Representative Results
في البروتوكول الحالي، وتمتاز التغييرات في السلوك الصوتي وبناء الجملة من الفئران B6D2F1 / J الذكور. عموما، باستخدام هذا البروتوكول كنا قادرين على تسجيل، في المتوسط لكل ذكر لكل دورة 5 دقائق، 675 ± 98.5 المقاطع المصنفة ردا على الإناث أور، 615.6 ± 72 في في، 450 ± 134 في أف، 75.6 ± 38.9 في آم و 0.2 ± 0.1 في الذكور أور (ن = 12 الذكور). وكانت معدلات ~ 130 المقاطع / دقيقة للإناث أور، ~ 120 المقاطع / دقيقة لفي، أو ~ 100 المقاطع / دقيقة ل سياقات أف ( الشكل 5A ). الذكور تنتج كمية أكبر بكثير من المقاطع ردا على البول تم جمعها حديثا بالنسبة للبول جمعها بين عشية وضحاها 10 ، 23 . الذكور أيضا يغني أقل بكثير في وجود الذكور تخدير أو الذكور الذكور الطازجة الشكل 5A ). كما يغير الذكور ذخيرةهم عبر السياق 23 . على سبيل المثال، B6D2F1 / J الذكور زيادة كبيرة إنتاج متعددة الملعب قفزة "م" المقاطع فئة في حالة البول الإناث ( الشكل 5B ). كما أنها تغير السمات الصوتية للمقاطع الفردية عبر السياق. على سبيل المثال، فإن الذكور B6D2F1 / J يغنيون المقاطع في سعة أعلى وعرض النطاق الترددي في سياق البول الإناث، ونقاء الطيفي العالي في سياق الإناث مستيقظا مقارنة مع الآخرين ( الشكل 6 ) 23 .
ويوفر هذا البروتوكول أيضا وسيلة لقياس الميزات الديناميكية من تسلسل وبالتالي التغييرات بناء الجملة. باستخدام طريقة تكييفها من إي ، وآخرون. 22 ، ونحن نستخدم إيسي لتحديد الفجوات بين تسلسل ( الشكل 7A ) 23 ، ومن ثم استخدام الفجوات للتمييز وتحليل الأنماط الزمنية للتسلسل مقطع. أظهرنا يتم إنتاج أطوال تسلسل أطول في سياق الإناث مستيقظا ( الشكل 7B )f "> 23. تسمح هذه التقنية بحساب نسبة التتابعات المعقدة (المكونة من 2 على الأقل من نوع المقطع" m ") مقابل متواليات بسيطة (تتكون من نوع واحد أو لا" m "، وبالتالي غالبا بواسطة" وقد وجد أن مع الإناث B6D2F1 / J الذكور أثارت سياق البول الإناث نسبة أعلى مقارنة مع الآخرين ( الشكل 7C ) 23 ، مشيرا إلى أنها تنتج مقاطع أكثر تعقيدا في حالة البول الإناث، ولكن أيضا أن يتم توزيع هذه المقاطع أكثر من تسلسل.
ونحن أيضا قادرون على حساب احتمالات الانتقال الشرطي من نوع مقطع واحد إلى آخر (24 أنواع الانتقال الإجمالي بما في ذلك التحولات من وإلى "الصمت" الدولة) 23 . لقد وجدنا أنه في سياقات مختلفة، واختيار الفئران من أنواع الانتقال لمقاطع بداية معينة يختلف، وأن هناك المزيد من ديف بناء الجملةإرسيت في حالة البول الإناث ( الشكل 8 ) 23 . وتتفق هذه الملاحظات مع التقارير السابقة التي تبين أن الذكور يمكن تغيير الميزات الصوتية أو تكوين ذخيرة من أصواتها استجابة لمختلف المحفزات والخبرات 4 ، 5 ، 24 .
وأخيرا، يوفر هذا البروتوكول التوجيه لاختبار تفضيلات الإناث مع عمليات التشغيل. وجدنا أن الإناث B6D2F1 / J يفضلون الأغاني أكثر تعقيدا (تحتوي على 2 أو أكثر من المقاطع "م") بالنسبة للأغاني البسيطة 23 . معظم الإناث اختار البقاء أكثر في كثير من الأحيان على جانب Y- المتاهة التي لعبت الأغاني المعقدة ( الشكل 4B ).
الشكل 1: مخطط تدفق صوفتواري استخدام والتحليلات. ويعطى كل برنامج وما يرتبط بها من التعليمات البرمجية اسم إلكتروني للمساعدة في شرح هويتهم واستخدامها في النص الرئيسي. في () هي البرامج المحددة التي نستخدمها في بروتوكول لدينا. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: إعداد لتسجيل الفئران الذكور الأغاني. (A) صورة مربع تسجيل التوهين الصوت وتعيين لتسجيل أصوات أوسف. (ب) مثال سونوغرام للتسجيل المسجل مع البرنامج A ( الجدول 1 )، بما في ذلك السمات الطيفية التفصيلية المحسوبة بواسطة "ماوس سونغ أنليزر v1.3": المدة، الفاصلة بين المقطع الزمني (إيسي)، ذروة التردد الأدنى (يف مين) أقصى تردد للتردد (يف ماكس)، بداية تردد الذروة (بداية يف)، تردد الذروة (بف نهاية)، وعرض النطاق الترددي. (C) سونوغرامز من الغناء ذكر آخر إلى أنثى حية، داخل مربع توهين الصوت وخارج منطقة الجزاء على مقاعد البدلاء المختبر في نفس الغرفة. وتشير ملاحظاتنا القصصية إلى أن التسجيلات في مربع من نفس الحيوان تظهر حجم أكبر (كثافة أقوى) وأقل التوافقيات، ولكن لا يوجد دليل على أصداء في مربع دون رغوة سليمة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3: لقطة من "ماوس كلمات محلل v1.3" whis_gui نافذة عرض خيارات مختلفة متاحة للتحليلات. المعلمات المعروضة هي تلك المستخدمة لتسجيل الذكور أوسفس في الأرقام وتحليلات البيانات المقدمة (باستثناء مدة ملاحظة دقيقة 3 مللي ثانية). .com / فيليز / ftp_upload / 54137 / 54137fig3large.jpg "تارجيت =" _ بلانك "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: خيارات الإناث بين تشغيل الأغاني المعقدة والبسيطة. (A) صورة جهاز Y- المتاهة المستخدمة وقياسات البعد. (ب) الوقت الذي تقضيه الإناث في كل ذراع، ولعب إما من معقدة (أثارت البول الإناث) أو أكثر بسيطة (مستيقظا الإناث أثارت) أغنية من نفس الذكور. يتم عرض البيانات ل n = 10 B6D2F1J الإناث الفئران كما يعني ± سي، مع القيم الفردية كما هو مبين. أظهرت 9 من 10 إناث تفضيل للأغنية مقطع / تسلسل أكثر تعقيدا. * p <0.05 يقترن الطالب تي الاختبار. الشكل المعدل من تشابوت، وآخرون. 23 بإذن. فارغة "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 5: عدد المقاطع المنبعثة والمرجع عبر الظروف . (أ) معدل إنتاج المقطع للذكور في سياقات مختلفة. (ب) تركيبات مرجعية من الذكور عند وجود بول الإناث (أور)، الإناث تخدير (أف)، الإناث مستيقظا (في)، والسياقات الذكور تخدير (آم). يتم عرض البيانات كمتوسط ± سيم. * p <0.03؛ ** p <0.005؛ *** p <0.0001 لمرحلة ما بعد تقارن الطالب t- اختبار بعد بنجاميني و هوكبرغ تصحيح (ن = 12 الذكور). الشكل من تشابوت، وآخرون. 23 بإذن. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
together.within الصفحات = "1"> 
الشكل 6: أمثلة على السمات الطيفية في سياق مختلف. (A) السعة. * p <0.025 لمرحلة ما بعد تقارن الطالب t- اختبار بعد التصحيح. (B) مدى التردد أو عرض النطاق الترددي. *: p <0.041؛ **: p <0.005؛ ***: p <0.0001 بعد التصحيح. (C) الطهارة الطيفية للمقاطع. * p: <0.025؛ **: p <0.005؛ ***: p <0.0001 بعد التصحيح. الاختصارات: بول الإناث (أور)، الإناث تخدير (أف)، الإناث مستيقظا (في)، وتخدير الذكور (آم). أرقام معدلة من تشابوت، وآخرون. 23 بإذن. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
37fig7.jpg "/>
الشكل 7: قياسات التسلسل. (A) استعمال إيسي لفصل التسلسل. وتستخدم إيسي قصيرة (سي) والمتوسطة إيسي (مي) لفصل المقاطع ضمن تسلسل، و إيسي طويلة أكثر من 250 مللي ثانية (لي) منفصلة تسلسلين. (ب) طول تسلسل، يقاس على عدد من المقاطع في تسلسل، التي تنتجها الذكور في سياقات مختلفة. *: p <0.025؛ ** p <0.005؛ *** p <0.0001 بعد التصحيح. (C) نسبة الأغاني المعقدة على الأغاني البسيطة التي تنتجها الذكور في سياقات مختلفة. * p <0.041؛ ** p <0.005؛ *** p <0.0001 بعد التصحيح. يتم عرض البيانات كمتوسط ± سيم (ن = 12 ذكور). الشكل من تشابوت، وآخرون. 23 بإذن. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
ogether.within الصفحات = "1"> 
الشكل 8: مخططات بناء الجمل المقطعية للمسلسل استنادا إلى الاحتمالات المشروطة لكل سياق. سماكة السهم تتناسب مع احتمال الاحتمال الشرطي لنوع الانتقال في كل سياق متوسطه من n = 12 ذكور: P (حدوث انتقال معين لمقطع البداية). لتوضيح، لا تظهر التحولات النادرة أقل من احتمال 0.05. الشكل من تشابوت، وآخرون. 23 بإذن. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
Discussion
ويوفر هذا البروتوكول نهج لجمع، وتحديد، ودراسة الفئران الذكور التآمر التآمر في المختبر عبر مجموعة متنوعة من معظمها المحفزات المتعلقة الإناث. كما قدم سابقا في تشابوت، وآخرون. 23 وفي النتائج التمثيلية، فإن استخدام هذا الأسلوب سمح لنا لاكتشاف الأصوات التي تعتمد على السياق وبناء الجملة التي تهم الإناث المستلمة. وتوحيد هذه المحفزات توفر جمع عدد موثوق من أوسفز والسماح للتحليلات التفصيلية للأغاني الذكور المغازلة وذخيرة.
عندما توجد أنثى حية مع الذكور، والبروتوكول لا يسمح لنا لتحديد بوضوح باعث من الأصوات. ومع ذلك، أظهرت الدراسات السابقة أن غالبية الأصوات المنبعثة في هذا السياق كانت من قبل الذكور 26 ، 29 . معظم الدراسات التي تستخدم محددة (ذكور أو إناث)كمحفز للذكور يعتقدون أن كمية من أصوات الإناث في هذه السياقات لا يكاد يذكر 4 ، 5 ، 22 ، 30 . غير أن ورقة حديثة استخدمت التثليث لتوطين صوت المرسل في المجموعة التي تضم الشروط 31 ، وأظهرت أن داخل دياد، والإناث يساهم في ~ 10٪ من أوسفز. في هذا البروتوكول استخدام الإناث تخدير يسمح للمستخدم لدراسة أصوات الذكور في وجود أنثى دون صوتها. وخلافا لتوقعات هذه الدراسة الأخيرة 31 ، لم نجد فرقا في عدد المقاطع المنبعثة بين ظروف في و أف 23 . فمن الممكن أن الإناث الحية لم تساهم بشكل كبير في التسجيلات أو أن الذكور صوتت أقل في وجود الإناث الحية مقابل الإناث تخديرالجعة. ومع ذلك، فإننا نعتقد أن التجارب المستقبلية ينبغي أن تنظر في استخدام هذه الطريقة التثليث لتقييم التأثير المحتمل للإسهام الإناث.
هناك برامج أخرى متاحة يمكن أن تفعل بعض الخطوات التي حددناها، على الرغم من أننا لا نعتقد في طريقة كافية للأسئلة التي طلبنا باستخدام مزيج من ثلاثة برامج: البرمجيات A، برنامج الماوس كلمات محلل البرنامج النصي C باستخدام البرمجيات B، و برنامج تحليل بناء الجملة باستخدام برنامج جداول مخصص D + E الحسابات، و ديكوردر بناء الجملة باستخدام R. على سبيل المثال، ورقة حديثة اقترحت برنامج اسمه فوايس الذي يسمح للمستخدم لاستخراج المتغيرات الصوتية تلقائيا من سونوغرامز أو مباشرة على الوحدات التي كانت يدويا المحدد من قبل المستخدم 32 . ومع ذلك، فإن تحليلات التسلسل الآلي أو شبه الآلي ليست مفصلة على النحو التالي نهجنا. يمكن لبعض البرامج التجارية تحليل الميزات الصوتية تلقائيا، ولكن لا توفر آليةتصنيف العلية من المقاطع. المستخدم لديه لفرز المقاطع المختلفة بعد ذلك. غريمسلي، غادزيولا، وآخرون. 33 وضعت على أساس الجدول الظاهري برنامج الجهاز صوت الصوتية التي مجموعات المقاطع على أساس الميزات الصوتية المشتركة، ولكن لا يوفر الكشف التلقائي للمقاطع. برنامجهم 34 فريد من نوعه لأنه يخلق تسلسل جديد من الأغاني المسجلة باستخدام نماذج ماركوف، وبالتالي لديه ميزات أكثر تقدما من تحرير بسيط.
وقد ركزت معظم دراسات الاتصال السابقة على الفئران على الجانب باعث 35 ، 36 . وقد استكشف عدد قليل من الدراسات الجانب المتلقي 30 ، 37 ، 38 . وتوفر بروتوكولات التشغيل والتمييز اختبارا بسيطا لدراسة جانب المستقبل، مثل تلك التي وصفها مؤخرا أسابا وكاتو وآخرونالله. 39 - في تلك الدراسة، استخدم المؤلفين مربع اختبار من خيارين مفصولين بالرغوة الصوتية بدلا من مربع Y-ميز الذي تم وصفه هنا. كلا الإعدادين الاختيار لها مزايا وعيوب. أولا، Y- المتاهة لا عزل الصوت من ذراع إلى أخرى، ولكن مربع اختيار اثنين لا. ومع ذلك، باستخدام تصميم Y- المتاهة، يمكن للحيوان تقييم بسرعة اثنين من الأغاني التي لعبت في وقت واحد، والتحرك نحو واحد المفضل. ومع ذلك، وتجارب التشغيل في مساعدة عامة المجربين تحديد معنى وبالتالي وظائف من الأصوات ولدت للحيوانات محددة. في الختام، بعد اتقان تقنيات هذا البروتوكول والتحليلات، يجب أن يكون القراء قادرة على معالجة العديد من الأسئلة التي تؤثر على السياق، وعلم الوراثة، وعلم الأعصاب من أوسفس الماوس.
باستخدام الفئران B6D2F1 / J، والمؤثرات المرتبطة الإناث تقريبا تقريبا تؤدي أوسفز من الذكور اختبرناها في مختبرنا. فمن الأهمية بمكان للكلياتكت المقاطع بما فيه الكفاية (> 100 في 5 دقائق) لتكون قادرة على الحصول على تحليل إحصائي قوي. لتحري الخلل وإصلاحه، إذا لم يتم تسجيل أوسفس (أو لا يكفي)، تحقق من التكوين للتأكد من تسجيل الأصوات المؤكدة. القيام تفتيش حية لما يحدث في القفص أثناء التسجيل من خلال النظر في الوقت الحقيقي على شاشة الكمبيوتر بعد إدخال التحفيز. وإلا حاول إعادة كشف الذكور إلى أنثى ناضجة جنسيا / مستقبلة بين عشية وضحاها ثم منزلها وحدها لعدة أيام أو حتى أسبوع قبل تسجيل مرة أخرى. استنادا إلى الملاحظات القصصية، نجد أن بعض الذكور يغنيون كثيرا في يوم واحد (تقريبا 5 دقائق كاملة)، وليس كثيرا في اليوم التالي، ثم مرة أخرى يوم آخر. نحن لا نعرف السبب في مثل هذا الموضوع يحدث تقلب، ولكن نحن نتفوق هو على الارجح تحفيزية أو موسمية للذكور، وحالة الإبرة للبول الإناث. إذا لم يتم تسجيل أوسفز، في محاولة لتسجيل الحيوان في عدة أيام لالتقاط هذه الآثار المتغيرة. لغة الشبكات العالميةإيك في الطيور المغردة، لم نلاحظ الفروق العلنية في كمية الغناء على أساس الوقت من اليوم. نجد أن الذكور لا تغني كثيرا (<100 المقاطع في 5 دقائق) قبل أن يكونوا 7 أسابيع من العمر.
طرق الكشف المعروضة هنا يمكن استخراج الآلاف من المقاطع وجميع المعلمات الصوتية في بضع دقائق. ولكن كما أي طريقة الكشف التلقائي، فمن حساسة جدا لضوضاء الخلفية. قد يتطلب استخدام برنامج اكتشاف كلمات الفأرة باستخدام التسجيلات الصاخبة (على سبيل المثال من الحيوانات المسجلة مع الفراش) تعديل "عتبة" الكشف للسماح بمزيد من المرونة. ومع ذلك، فإن هذا أيضا زيادة عدد المقاطع الإيجابية الكاذبة والكشف التلقائي قد تفشل. وفي ظل هذه الظروف، يمكن استخدام الترميز اليدوي.
كما ذكر سابقا، فإن عدد، و ريبارتوريز، والكمون من الأصوات هي متغيرة على نطاق واسع اعتمادا على سلالة، وبالتالي قد يكون المرء لتغيير المعلمات (طول التسجيل،والتحفيز، والكشف الآلي المقطع، وما إلى ذلك ) لبعض السلالات لضمان التسجيلات الأمثل للتحليلات الإحصائية.
Disclosures
الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
Acknowledgments
وأيد هذا العمل من قبل معهد هوارد هيوز الطبية الأموال إلى إدج. نشكر بيأر. سيلفي جرانون (نيوروبسي - جامعة باريس جنوب الحادي عشر - فرنسا) لإقراض لنا الأجهزة المتكلم. كما نشكر أعضاء مختبر جارفيس على دعمهم ومناقشاتهم وتصحيحاتهم وتعليقاتهم على هذا العمل، وخاصة جوشوا جونز ماكوبسون للمساعدة في الأرقام والاختبارات. نشكر الدكتور غوستافو أرياجا للمساعدة في برنامج الماوس كلمات محلل، ورفع مستواها بالنسبة لنا ل V1.3، وغيرها من جوانب هذا البروتوكول. تم تطوير v1.0 من البرنامج من قبل المقدسة وقوه، و v1.1 و v1.3 من قبل أرياجا.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Sound proof beach cooler | See Gus paper has more info on specific kind | Inside dimensions (L 27 x W 23 x H 47 cm): | |
| Condenser ultrasound microphone CM16/CMPA | Avisoft Bioacoustics, Berlin, Germany | #40011 | Includes extension cable |
| Ultrasound Gate 1216H sound card | Avisoft Bioacoustics, Berlin, Germany | #34175 | 12 channel sound card |
| Ultrasound Gate Player 216H | Avisoft Bioacoustics, Berlin, Germany | #70117 | 2 channels playback player |
| Ultrasonic Electrostatic Speaker ESS polaroid | Avisoft Bioacoustics, Berlin, Germany | #60103 | 2 playback speakers |
| Test cage | Ace | #PC75J | 30 x 8 x 13 cm height; plexiglas |
| plexiglas separation | home made | - | 4 x 13 cm plexiglas with 1 cm holes |
| Video camera | Logitech | C920 | logitech HD Pro webcam C920 |
| Heat pad | Sunbeam | 722-810-000 | |
| Y-maze | Home made | - | Inside dimensions (L 30 x W 11 x H 29 cm): |
| Tweezers | |||
| Software | |||
| Avisoft Recorder (Software A) | Avisoft Bioacoustics, Berlin, Germany | #10101, #10111, #10102, #10112 | http://www.avisoft.com |
| MATLAB R2013a (Software B) | MathWorks | - | MATLAB R2013a (8.1.0.604) |
| Mouse Song Analyzer v1.3 (Software C) | Custom designed by Holy, Guo, Arriaga, & Jarvis; Runs with software B | http://jarvislab.net/wp-content/uploads/2014/12/Mouse_Song_Analyzer_ v1.3-2015-03-23.zip |
|
| Microsoft Office Excel 2013 (Software D) | Microsoft | - | Microsoft Office Excel |
| Song Analysis Guide v1.1 (Software E) | Custom designed by Chabout & Jarvis. Excel calculator sheets, runs with software D | http://jarvislab.net/wp-content/uploads/2014/12/Song-analysis_Guided.xlsx | |
| Syntax decorder v1.1 (Software F) | Custom designed by Sakar, Chabout, Dunson, Jarvis - in R studio | https://www.rstudio.com/products/rstudio/download/ | |
| Graphiz (Software G) | AT&T Research and others | http://www.graphviz.org | |
| Avisoft SASLab (Software H) | Avisoft Bioacoustics, Berlin, Germany | #10101, #10111, #10102, #10112 | http://www.avisoft.com |
| Reagents | |||
| Xylazine (20 mg/mL) | Anased | - | |
| Ketamine HCl (100 mg/mL) | Henry Schein | #045822 | |
| distilled water | |||
| Eye ointment | Puralube Vet Ointment | NDC 17033-211-38 | |
| Cotton tips | |||
| Petri dish |
References
- Amato, F. R., Scalera, E., Sarli, C., Moles, A. Pups call, mothers rush: does maternal responsiveness affect the amount of ultrasonic vocalizations in mouse pups. Behav. Genet. 35, 103-112 (2005).
- Panksepp, J. B., et al. Affiliative behavior, ultrasonic communication and social reward are influenced by genetic variation in adolescent mice. PloS ONE. 2, e351 (2007).
- Moles, A., Costantini, F., Garbugino, L., Zanettini, C., D'Amato, F. R. Ultrasonic vocalizations emitted during dyadic interactions in female mice: a possible index of sociability. Behav. Brain Res. 182, 223-230 (2007).
- Chabout, J., et al. Adult male mice emit context-specific ultrasonic vocalizations that are modulated by prior isolation or group rearing environment. PloS ONE. 7, e29401 (2012).
- Yang, M., Loureiro, D., Kalikhman, D., Crawley, J. N. Male mice emit distinct ultrasonic vocalizations when the female leaves the social interaction arena. Front. Behav. Neurosci. 7, (2013).
- Petric, R., Kalcounis-Rueppell, M. C. Female and male adult brush mice (Peromyscus boylii) use ultrasonic vocalizations in the wild. Behaviour. 150, 1747-1766 (2013).
- Bishop, S. L., Lahvis, G. P. The autism diagnosis in translation: shared affect in children and mouse models of ASD. Autism Res. 4, 317-335 (2011).
- Lahvis, G. P., Alleva, E., Scattoni, M. L. Translating mouse vocalizations: prosody and frequency modulation. Genes Brain & Behav. 10, 4-16 (2011).
- Scattoni, M. L., Gandhy, S. U., Ricceri, L., Crawley, J. N. Unusual repertoire of vocalizations in the BTBR T+tf/J mouse model of autism. PloS ONE. 3, (2008).
- Arriaga, G., Zhou, E. P., Jarvis, E. D. Of mice, birds, and men: the mouse ultrasonic song system has some features similar to humans and song-learning birds. PloS ONE. 7, (2012).
- Holy, T. E., Guo, Z. Ultrasonic songs of male mice. PLoS Biol. 3, 2177-2186 (2005).
- Portfors, C. V. Types and functions of ultrasonic vocalizations in laboratory rats and mice. J. Amer. Assoc. Lab. Anim. Science: JAALAS. 46, 28-28 (2007).
- Wohr, M., Schwarting, R. K. Affective communication in rodents: ultrasonic vocalizations as a tool for research on emotion and motivation. Cell Tissue Res. , 81-97 (2013).
- Pasch, B., George, A. S., Campbell, P., Phelps, S. M. Androgen-dependent male vocal performance influences female preference in Neotropical singing mice. Animal Behav. 82, 177-183 (2011).
- Asaba, A., Hattori, T., Mogi, K., Kikusui, T. Sexual attractiveness of male chemicals and vocalizations in mice. Front. Neurosci. 8, (2014).
- Balaban, E. Bird song syntax: learned intraspecific variation is meaningful. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 85, 3657-3660 (1988).
- Byers, B. E., Kroodsma, D. E. Female mate choice and songbird song repertoires. Animal Behav. 77, 13-22 (2009).
- Hanson, J. L., Hurley, L. M. Female presence and estrous state influence mouse ultrasonic courtship vocalizations. PloS ONE. 7, (2012).
- Pomerantz, S. M., Nunez, A. A., Bean, N. J. Female behavior is affected by male ultrasonic vocalizations in house mice. Physiol. & Behav. 31, 91-96 (1983).
- White, N. R., Prasad, M., Barfield, R. J., Nyby, J. G. 40- and 70-kHz Vocalizations of Mice (Mus musculus) during Copulation. Physiol. & Behav. 63, 467-473 (1998).
- Hammerschmidt, K., Radyushkin, K., Ehrenreich, H., Fischer, J. Female mice respond to male ultrasonic 'songs' with approach behaviour. Biology Letters. 5, 589-592 (2009).
- Ey, E., et al. The Autism ProSAP1/Shank2 mouse model displays quantitative and structural abnormalities in ultrasonic vocalisations. Behav. Brain Res. 256, 677-689 (2013).
- Chabout, J., Sarkar, A., Dunson, D. B., Jarvis, E. D. Male mice song syntax depends on social contexts and influences female preferences. Front. Behav. Neurosci. 9. 76, (2015).
- Hoffmann, F., Musolf, K., Penn, D. J. Freezing urine reduces its efficacy for eliciting ultrasonic vocalizations from male mice. Physiol. & Behav. 96, 602-605 (2009).
- Roullet, F. I., Wohr, M., Crawley, J. N. Female urine-induced male mice ultrasonic vocalizations, but not scent-marking, is modulated by social experience. Behav. Brain Res. 216, 19-28 (2011).
- Barthelemy, M., Gourbal, B. E., Gabrion, C., Petit, G. Influence of the female sexual cycle on BALB/c mouse calling behaviour during mating. Die Naturwissenschaften. 91, 135-138 (2004).
- Byers, S. L., Wiles, M. V., Dunn, S. L., Taft, R. A. Mouse estrous cycle identification tool and images. PloS ONE. 7, (2012).
- Whitten, W. K. Modification of the oestrous cycle of the mouse by external stimuli associated with the male. J. Endocrinol. 13, 399-404 (1956).
- Whitney, G., Coble, J. R., Stockton, M. D., Tilson, E. F. ULTRASONIC EMISSIONS: DO THEY FACILITATE COURTSHIP OF MICE. J. Comp. Physiolog. Psych. 84, 445-452 (1973).
- Asaba, A., et al. Developmental social environment imprints female preference for male song in mice. PloS ONE. 9, 87186 (2014).
- Neunuebel, J. P., Taylor, A. L., Arthur, B. J., Egnor, S. E. Female mice ultrasonically interact with males during courtship displays. eLife. 4, (2015).
- Burkett, Z. D., Day, N. F., Penagarikano, O., Geschwind, D. H., White, S. A. VoICE: A semi-automated pipeline for standardizing vocal analysis across models. Scientific Reports. 5, 10237 (2015).
- Grimsley, J. M., Gadziola, M. A., Wenstrup, J. J. Automated classification of mouse pup isolation syllables: from cluster analysis to an Excel-based "mouse pup syllable classification calculator". Front. Behav. Neurosci. 6, (2012).
- Grimsley, J. M. S., Monaghan, J. J. M., Wenstrup, J. J. Development of social vocalizations in mice. PloS ONE. 6, (2011).
- Portfors, C. V., Perkel, D. J. The role of ultrasonic vocalizations in mouse communication. Curr. Opin. Neurobiol. 28, 115-120 (2014).
- Merten, S., Hoier, S., Pfeifle, C., Tautz, D. A role for ultrasonic vocalisation in social communication and divergence of natural populations of the house mouse (Mus musculus domesticus). PloS ONE. 9, 97244 (2014).
- Neilans, E. G., Holfoth, D. P., Radziwon, K. E., Portfors, C. V., Dent, M. L. Discrimination of ultrasonic vocalizations by CBA/CaJ mice (Mus musculus) is related to spectrotemporal dissimilarity of vocalizations. PloS ONE. 9, 85405 (2014).
- Holfoth, D. P., Neilans, E. G., Dent, M. L. Discrimination of partial from whole ultrasonic vocalizations using a go/no-go task in mice. J. Acoust. Soc. Am. 136, 3401 (2014).
- Asaba, A., Kato, M., Koshida, N., Kikusui, T. Determining Ultrasonic Vocalization Preferences in Mice using a Two-choice Playback. J Vis Exp. , (2015).
