Konuşma ve Dinsiz Aralıkların Vokal Prodüksiyonuyla İlişkili Beyin Aktivitesinin fMRI Haritalaması

Bu metodolojinin genel amacı, fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme kullanarak ünsüz ve uyumsuz aralıkların vokal üretimi ile ilişkili nöral aktivasyonları izlemektir. Bu yöntem, işitsel bilişsel sinirbilim alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir, örneğin, işitsel ve duyusal motor sistemlerden gelen dış geri bildirimin entegrasyonu, ünsüz ve uyumsuz aralıkları söylerken nasıl farklılık gösterir? Bu tekniğin temel avantajı, hem motorun hem de işitsel sistemin aktivitesini izlemek ve aynı zamanda şarkı söyleme sırasında bir ses doğruluğu ölçüsü elde etmek için tasarlanmış olmasıdır.

Genel olarak, bu yönteme yeni olan kişiler, tarayıcının tamamı son derece gürültülü olduğu için bazı tonları tarayıcının içinden aslına uygun olarak kaydetmek zor olduğu için mücadele edeceklerdir. Prosedürü göstermek, laboratuvarımdan bir yüksek lisans öğrencisi olan Lucero Pacheco olacak. G dörtten G altıya kadar iki oktavı kapsayan saf tonlar üretmeye başlamak için ses düzenleme yazılımında yeni bir proje klasörü açın.

Ardından, oluştur menüsü altında tonu seçin. Görünen pencerede bir sinüs dalga formu, 0,8'lik bir genlik ve bir saniyelik bir süre seçin. İstenilen notaya karşılık gelen frekansın değerini girin ve tamam düğmesine tıklayın.

Dosya menüsünde dışa aktar'ı seçin. Açılan pencerede ses dosyası için istediğiniz adı girin ve istediğiniz dosya türü olarak wav'ı seçin. Kaydet'i tıklayın.

Ardından, G dört ve G altı arasındaki aralıkta iki ünsüz ve iki uyumsuz aralığa karşılık gelen tüm olası nota kombinasyonlarını oluşturun. Bunu yapmak için, her aralık için ses düzenleme yazılımında yeni bir proje açın ve birleştirilecek iki wav dosyasını içe aktarmak için dosya menüsü altında sesi içe aktar'ı seçin. İmleci ikinci tonun herhangi bir noktasına getirin ve seçmek için tıklayın.

Düzenle menüsü altında tümünü seç'e tıklayın. Aynı menü altında kopyala'ya tıklayın. Ardından, imleci ilk tonun herhangi bir noktasına getirin ve tıklayın.

Düzenle menüsü altında, sonlandırmak için imleci hareket ettir'e tıklayın ve ardından aynı menünün altındaki yapıştır'a tıklayın. Son olarak, dosya menüsü altında dışa aktar'ı seçin. Açılan pencerede ses dosyası için istediğiniz adı girin ve istediğiniz dosya türü olarak wav'ı seçin.

Kaydet'i tıklayın. Katılımcının bir dizüstü bilgisayarın önüne oturmasını ve verilen kulaklıkları takmasını sağlayarak başlayın. Ses seviyesinin katılımcı için rahat olduğundan emin olun.

E-run ile önceden oluşturulmuş iki görevi açmak için davranışsal araştırma yazılımını kullanın. Görüntülenen pencerede, oturum ve konu numarasını girin ve Tamam'ı tıklayın. Ardından, iki alternatif kuvvet seçimi görevi için, katılımcılardan ünsüz için bilgisayar klavyesinde c'ye ve ünsüz için d'ye basarak duydukları aralıkların ünsüz mü yoksa uyumsuz mu olduğunu belirlemelerini isteyin.

Daha sonra, dört alternatif kuvvet seçimi görevinde, katılımcıların artırılmış bir dörtlünün aralıklarını belirlemek için bilgisayar klavyesindeki dört, beş, yedi ve sekiz rakamlarına basarak aralıkları kendilerinin tanımlamasını sağlayın. Mükemmel beşinci. Binbaşı yedinci.

Ve sırasıyla oktav. Son olarak, her görevin sonunda, her katılımcı için sonuçları otomatik olarak kaydetmek için Tamam'a basın. Manyetik olmayan, MR uyumlu bir kulaklığı bir dizüstü bilgisayara bağlayarak başlayın ve ses seviyesinin katılımcı için rahat olduğundan emin olun.

Ardından, blendajlı, bükülmüş, üçlü bir kablo kullanarak dizüstü bilgisayara bağlanan bir ses arabirimine küçük bir kondansatörlü mikrofon bağlayın. Mikrofon frekans yanıtını kontrol etmek için, ses düzenleme yazılımında yeni bir proje başlatın ve giriş aygıtı olarak kondansatörlü mikrofonu seçin. Ardından, 10 saniye süreli 440 hertz'lik bir test tonu oluşturun.

Ton oluşturulduktan sonra, test tonunu kulaklık aracılığıyla iki konuma göndermek için oynat düğmesine basmak için ses üretme yazılımını kullanın. Baş desteğinin üstünde ve tarayıcının dışında, her durumda mikrofonun kulaklığın yanları arasına yerleştirilmiş olarak kontrol odasında. Ardından, her konumda test tonunun yaklaşık bir saniyesini kaydetmek için ses düzenleme yazılımındaki kayıt düğmesine basın.

Ardından, her durum için analiz menüsünden çizim spektrumunu seçin ve her konumda alınan sinyalin temel frekansının 440 hertz olduğunu kontrol ederek mikrofonun yanıtını tarayıcının hem içinde hem de dışında test tonuna karşılaştırın. Son olarak, kondansatör mikrofonu katılımcının boynuna gırtlağın hemen altına bantlayın ve kulaklığı takmalarını sağlayın. Ardından, katılımcıyı manyetik rezonans tarayıcıya yerleştirin.

Manyetik rezonans kullanıcı arayüzü MRUI yazılım paketini açarak başlayın. MRUI yazılımı içinde, ekrandaki menüden hasta seçeneğini seçin. Katılımcının adını, yaşını ve kilosunu girin.

Ardından sınav butonuna tıklayın. Önce kafayı ve ardından beyni mevcut seçeneklerden seçin. Ardından, ilgili parametreler için aşağıdaki değerlerle 3D'yi ve ardından T1 izometriğini seçin: tekrarlama süresi 10.2 milisaniyeye, yankı süresi 4.2 milisaniyeye, çevirme açısı 90 dereceye eşittir ve voksel boyutu birer birer milimetre küpe eşittir.

Ardından, programa tıklayın ve ilgili parametrelerin değerleri aşağıdaki gibi olacak şekilde işlevsel T2 yıldız ağırlıklı tüm kafa taramasının alımına başlayın: TE 40 milisaniyeye eşittir, TR üç saniyeye eşittir, görüş alanı 256 milimetre kareye eşittir, çevirme açısı 90 dereceye eşittir, matris boyutları 64'e 64'e eşittir, TR'deki gecikme yedi saniyeye eşittir. Bu durumda TR'nin, satın alma işleminin gerçekleştiği toplam süre olduğunu unutmayın. Toplam birim sayısı için 55 değerini girerken beş birim almak için sahte seçeneğini kullanın.

Bu dizinin bir kopyasını oluşturmak için kopyala'yı tıklatın. İmleci dizi listesinin en altına getirin ve ardından art arda üç seyrek örnekleme dizisi ayarlamak için yapıştır'ı iki kez tıklatın. Ardından, T1 ağırlıklı anatomik hacim alımına başlamak için başlat'a tıklayın.

Son olarak, katılımcıya üç koşu sunun. Tarayıcı tetikleme kutusunu kullanarak çalıştırmaların başlangıcını tarayıcının alımıyla senkronize edin ve oturum numarasını kullanarak her çalıştırma arasında ayrım yapın. Ardından, her çalıştırmanın sonuçlarını kaydedin.

Bu çalışma, şarkı söyleme ağını oluşturduğu bilinen bölgelerde, önceki literatürde bildirilenlerle eşleşen, şarkı söyleme sırasındaki sinirsel aktiviteyi tanımladı. İki yönlü tekrarlanan bir varyans analizinden elde edilen sonuçlar, ünsüz aralıklarının aksine uyumsuz şarkı söylemekten kaynaklanan kontrast için, sağ primer somatosensoriyel korteks, sağ primer işitsel korteks, sol orta beyin, sağ posterior insula, sol amigdala ve sol putamende artmış aktivasyonlar gözlendiğini göstermiştir. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik denek başına dört saat içinde yapılabilir.

Düzgün bir şekilde yapılırsa, davranış testi, fMRI oturumu ve veri analizi dikkate alınarak. Bu prosedürü denerken, kayıt ekipmanının doğru çalışıp çalışmadığını kontrol etmeyi ve katılımcılara mırıldanarak şarkı söylemeleri gerektiğini, artefaktları önlemek için başlarını mümkün olduğunca az hareket ettirerek açıkça söylemeleri gerektiğini unutmamak önemlidir. İkili koşullar arasındaki beyin aktivasyonundaki farklılıkları izlemek için kullanılan bu prosedürün ardından, örneğin geniş ve dar aralıklarda şarkı söyleme arasındaki farkları incelemek için yöntemin değiştirilmiş bir versiyonu gerçekleştirilebilir.

Her gelişmeden sonra fMRI tekniği, işitsel sinirbilim alanındaki araştırmacıların işitme ve ses üretimi ile ilişkili sinirsel mekanizmaları keşfetmelerinin önünü açıyor. Bu videoyu izledikten sonra, ses üretiminin nöral bağıntılarını incelemek için şarkı söylerken hem motor hem de işitsel sistemlerin aktivitesini izlemek için fMRI'nin nasıl kullanılacağını iyi anlamış olmalısınız. Manyetik rezonans tarayıcıyla çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve metal nesneleri tarayıcıdan uzak tutmak için her zaman büyük özen gösterilmesi gerektiğini unutmayın.