أسلوب لدراسة التكيف إلى اليسار واليمين عكس الاختبار
Summary
بروتوكول للتحقيق في التكيف مع اليسار واليمين عكس الاختبار تحقيقه إلا من خلال الأجهزة يمكن ارتداؤها، تقترح الدراسة الحالية باستخدام نيورويماجينج، التي يمكن أن تكون أداة فعالة للكشف عن تكيف البشر إلى بيئة رواية في المجال السمعي.
Abstract
فضاء حسية غير عادية واحدة من الأدوات الفعالة للكشف عن إليه للتكيف للبشر إلى بيئة جديدة. على الرغم من أن معظم الدراسات السابقة استخدمت النظارات الخاصة مع المناشير لتحقيق مسافات غير عادية في المجال المرئي، منهجية لدراسة التكيف مع مسافات السمعية غير عادية لم ينشأ تماما. وتقترح هذه الدراسة بروتوكولا جديداً للتشكيل، التحقق من صحة، واستخدام نظام ستيريوفونيك عكس اليسار واليمين باستخدام أجهزة يمكن ارتداؤها فقط، ودراسة التكيف مع اليسار واليمين عكس الاختبار بمساعدة نيورويماجينج. على الرغم من أن الخصائص الصوتية الفردية لم تنفذ حتى الآن، وامتداد طفيفة من الأصوات unreversed نسبيا لا يمكن السيطرة عليها، يظهر الجهاز شيدت عالية الأداء في تعريب مصدر صوت 360° مقترنة بالسمع الخصائص مع القليل من التأخير. وعلاوة على ذلك، يبدو أن مشغل موسيقى المحمول وتمكن أحد المشاركين إلى التركيز على الحياة اليومية دون إثارة الفضول أو لفت الانتباه للأفراد الآخرين. حيث تم اكتشاف آثار التكيف بنجاح على المستويات الإدراكية والسلوكية والعصبية، خلص إلى أن هذا البروتوكول يوفر منهجية واعدة لدراسة التكيف للاختبار عكس اليسار واليمين، وهو أداة فعالة كشف تكيف البشر بيئات جديدة في المجال السمعي.
Introduction
التكيف مع بيئة جديدة واحدة من المهام الأساسية للبشر في العيش قوة في أي حالة. واحد هو أداة فعالة للكشف عن إليه للتكيف مع البيئة في البشر فضاء حسي غير عادية منتجة صناعيا بالتجهيزات. في معظم الدراسات السابقة المتعلقة بهذا الموضوع، استخدمت النظارات الخاصة مع المناشير لتحقيق الرؤية عكس اليسار واليمين1،2،3،،من45 أو من أعلى إلى أسفل عكس الرؤية6،7. وعلاوة على ذلك، قد كشفت عن التعرض لمثل هذه الرؤية من بضعة أيام إلى أكثر من شهر التكيف الحسي والسلوكية1،2،3،،من45، 6 , 7 (مثلاً، القدرة على ركوب دراجات2،،من57). وعلاوة على ذلك، القياسات الدورية لنشاط الدماغ باستخدام تقنيات نيورويماجينج، مثل المخ (EEG)1, ماجنيتونسيفالوجرافي (MEG)3، والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (الرنين المغناطيسي الوظيفي)2، 4،،من57، قد كشف عن وجود تغييرات في نشاط العصبية الأساسية للتكيف (مثلاً، التنشيط البصرية الثنائية للتحفيز البصري الانفرادية4، 5)-على الرغم من أن يصبح مظهر المشارك غريبة إلى حد ما ويلزم قدر كبير من العناية للمراقب للحفاظ على سلامة المشاركين، عكس الرؤية مع المناشير يوفر دقة ثلاثية الأبعاد (3D) المعلومات البصرية دون وأي تأخير في طريقة يمكن ارتداؤها. ولذلك، إنشاء المنهجية للكشف عن إليه للتكيف مع البيئة نسبيا في المجال المرئي.
في عام 1879، اقترح طومسون مفهوم بسيودوفوني، “أداة للتحقيق في قوانين كلتا الأذنين الاختبار عن طريق الأوهام وتنتج في تصور الفضاء الصوتية”8. ومع ذلك، خلافا للحالات البصرية1،2،3،4،5،،من67، قليلة قد بذلت محاولات لدراسة التكيف مع غير عادية ممنوع السمعية، ولا علم ملحوظ قد تم الحصول عليها حتى الآن. على الرغم من تاريخ طويل في وضع عرض سمعي الظاهري9،10، وضعت نادراً ما يمكن ارتداؤها التجهيزات لمراقبة الاختبار ثلاثي الأبعاد. ومن ثم، سوى عدد قليل من التقارير دراسة التكيف إلى اليسار واليمين عكس الاختبار. أحد الأجهزة التقليدية يتكون من زوج من منحنى الأبواق التي عبرت وإدراجها في قنوات الإذن أحد المشاركين في عزيمتنا نحو11،12. في عام 1928، أفادت الشباب أولاً استخدام هذه عبرت الأبواق وارتدى لهم بشكل مستمر لمدة 3 أيام على الأكثر أو ما مجموعة 85 ح لاختبار التكيف إلى اليسار واليمين عكس الاختبار. فيلي et al. 12 اختبارها التكيف في ثلاثة مشاركين يرتدي الأبواق ل 3 و 7 و 8 أيام، على التوالي. قدمت الاختبار عكس اليسار واليمين الأبواق منحنية بسهولة، ولكن كان لهذه قضية مع الموثوقية من الدقة المكانية، وبلى، ومظهر غريب. هو جهاز أكثر تطورا للاختبار عكس نظام إلكتروني التي هي خطوط اليمين واليسار من الرأس/سماعات وميكروفونات متصلة منصبه13،14. أوتسوبو et al. حقق 13 عكس السمع باستخدام أول من أي وقت مضى من كلتا الأذنين السماعة-الميكروفونات التي كانت متصلة مكبر للصوت ثابتة وتقييم أدائها. في الآونة الأخيرة، شقة et al. 14 تصميمهما الكامل في قناة السمع واختبار التكيف في اثنين من المشاركين أن ارتدى بالإيدز ح 49 في 3 أيام وأسابيع 3، على التوالي. على الرغم من أن هذه الدراسات قد ذكرت عالية الأداء للتعريب مصدر الصوت في الميدان السمعي الجبهة، ابدأ تم تقييمها التعريب مصدر الصوت في لاعبو الخلف وتأخير محتمل للأجهزة الكهربائية. لا سيما في شقة et al.‘ دراسة s، أداء المكاني للسمع مضمونة 60° في شرط ثابت رئيس الجبهة ودرجة 150 الجبهة في حالة خالية من الرأس، مما يشير إلى الأداء أومنيازيموث غير معروف. وعلاوة على ذلك، قد تكون فترة التعرض قصير جداً للكشف عن الظواهر المتصلة بالتكيف بالمقارنة مع الحالات أطول من الرؤية عكس2،،من45. أيا من هذه الدراسات بقياس نشاط الدماغ باستخدام تقنيات نيورويماجينج. ولذلك، يمكن الشك في دقة الزمانية المكانية وفترات التعرض القصير وإلى عدم استخدام neuroimaging أسباب قلة عدد التقارير وكمية محدودة من المعارف المتعلقة بالتكيف إلى اليسار واليمين عكس الاختبار.
بفضل التطورات الحديثة في التكنولوجيا الصوتية يمكن ارتداؤها، عكس اوياما وكوريكي15 نجح في بناء يسار ويمين الاختبار ثلاثي الأبعاد باستخدام الأجهزة فقط يمكن ارتداؤها التي أصبحت متاحة في الآونة الأخيرة وحقق النظام أومنيازيموث مع ارتفاع دقة الزمانية المكانية. وعلاوة على ذلك، عرضت حوالي تعرض لفترة شهر واحد لعكس الاختبار باستخدام الجهاز بعض نتائج تمثيلية للقياسات ميج. استناداً إلى هذا التقرير، يصف لنا، في هذه المادة، بروتوكول مفصل للهيكل، التحقق من صحة استخدام النظام واختبار التكيف مع اليسار واليمين عكس الاختبار بمساعدة نيورويماجينج التي يتم تنفيذها بشكل دوري دون النظام. وهذا النهج فعالة للكشف عن قدرة على تكيف البشر إلى بيئة جديدة في المجال السمعي.
Protocol
Representative Results
Discussion
البروتوكول المقترح يهدف إلى وضع منهجية لدراسة التكيف إلى اليسار واليمين عكس الاختبار كأداة فعالة للكشف عن تكيف البشر إلى بيئة سمعي رواية. كما يتضح من نتائج تمثيلية، حقق الجهاز شيدت الاختبار عكس اليسار واليمين مع درجة عالية من الدقة الزمانية المكانية. على الرغم من أن التجهيزات السابقة للا…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل جزئيا بمنحه من JSPS كاكينهي المنحة رقم JP17K00209. بفضل مقدم البلاغ تاكايوكي هوشينو وشيجيتا كازوهيرو للمساعدة التقنية.
Materials
| Linear pulse-code-modulation recorder | Sony | PCM-M10 | |
| Binaural microphones | Roland | CS-10EM | |
| Binaural in-ear earphones | Etymotic Research | ER-4B | |
| Digital angle protractor | Wenzhou Sanhe Measuring Instrument | 5422-200 | |
| Plane-wave speaker | Alphagreen | SS-2101 | |
| Video camera | Sony | HDR-CX560 | |
| MATLAB | Mathworks | R2012a, R2015a | R2012a for stimulation and R2015a for analysis |
| Psychophysics Toolbox | Free | Version 3 | http://psychtoolbox.org |
| Insert earphones | Etymotic Research | ER-2 | |
| Magnetoencephalography system | Neuromag | Neuromag-122 TM | |
| Electroencephalography system | Brain Products | acti64CHamp | |
| MNE | Free | MNE Software Version 2.7, MNE 0.13 |
https://martinos.org/mne/stable/index.html |
| The Multivariate Granger Causality Toolbox | Free | mvgc_v1.0 | http://www.sussex.ac.uk/sackler/mvgc/ |
Referencias
- Sugita, Y. Visual evoked potentials of adaptation to left-right reversed vision. Perceptual and Motor Skills. 79 (2), 1047-1054 (1994).
- Sekiyama, K., Miyauchi, S., Imaruoka, T., Egusa, H., Tashiro, T. Body image as a visuomotor transformation device revealed in adaptation to reversed vision. Nature. 407 (6802), 374-377 (2000).
- Takeda, S., Endo, H., Honda, S., Weinberg, H., Takeda, T. MEG recording for spatial S-R compatibility task under adaptation to right-left reversed vision. Proceedings of the 12th International Conference on Biomagnetism. , 347-350 (2001).
- Miyauchi, S., Egusa, H., Amagase, M., Sekiyama, K., Imaruoka, T., Tashiro, T. Adaptation to left-right reversed vision rapidly activates ipsilateral visual cortex in humans. Journal of Physiology Paris. 98 (1-3), 207-219 (2004).
- Sekiyama, K., Hashimoto, K., Sugita, Y. Visuo-somatosensory reorganization in perceptual adaptation to reversed vision. Acta psychologica. 141 (2), 231-242 (2012).
- Stratton, G. M. Some preliminary experiments on vision without inversion of the retinal image. Psychological Review. 3 (6), 611-617 (1896).
- Linden, D. E., Kallenbach, U., Heinecke, A., Singer, W., Goebel, R. The myth of upright vision. A psychophysical and functional imaging study of adaptation to inverting spectacles. Perception. 28 (4), 469-481 (1999).
- Thompson, S. P. The pseudophone. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science: Series 5. 5 (50), 385-390 (1879).
- Wenzel, E. M. Localization in virtual acoustic displays. Presence: Teleoperators & Virtual Environments. 1 (1), 80-107 (1992).
- Carlile, S. . Virtual Auditory Space: Generation and Applications. , (2013).
- Young, T. P. Auditory localization with acoustical transposition of the ears. Journal of Experimental Psychology. 11 (6), 399-429 (1928).
- Willey, C. F., Inglis, E., Pearce, C. H. Reversal of auditory localization. Journal of Experimental Psychology. 20 (2), 114-130 (1937).
- Ohtsubo, H., Teshima, T., Nakamizo, S. Effects of head movements on sound localization with an electronic pseudophone. Japanese Psychological Research. 22 (3), 110-118 (1980).
- Hofman, P. M., Vlaming, M. S., Termeer, P. J., van Opstal, A. J. A method to induce swapped binaural hearing. Journal of Neuroscience Methods. 113 (2), 167-179 (2002).
- Aoyama, A., Kuriki, S. A wearable system for adaptation to left-right reversed audition tested in combination with magnetoencephalography. Biomedical Engineering Letters. 7 (3), 205-213 (2017).
- Brainard, D. H. The Psychophysics Toolbox. Spatial Vision. 10 (4), 433-436 (1997).
- Pelli, D. G. The VideoToolbox software for visual psychophysics: transforming numbers into movies. Spatial Vision. 10 (4), 437-442 (1997).
- Kleiner, M., Brainard, D., Pelli, D. What’s new in Psychtoolbox-3?. Perception. 36 (14), (2007).
- Gramfort, A., et al. MEG and EEG data analysis with MNE-Python. Frontiers in Neuroscience. 7, 267 (2013).
- Gramfort, A., et al. MNE software for processing MEG and EEG data. NeuroImage. 86, 446-460 (2014).
- Barnett, L., Seth, A. K. The MVGC multivariate Granger causality toolbox: a new approach to Granger-causal inference. Journal of Neuroscience Methods. 223, 50-68 (2014).
- Green, D. M. Temporal auditory acuity. Psychological Review. 78 (6), 540-551 (1971).
- He, S., Cavanagh, P., Intriligator, J. Attentional resolution and the locus of visual awareness. Nature. 383 (6598), 334-337 (1996).
- Anton-Erxleben, K., Carrasco, M. Attentional enhancement of spatial resolution: linking behavioural and neurophysiological evidence. Nature Reviews Neuroscience. 14 (3), 188-200 (2013).
- Perrott, D. R., Saberi, K. Minimum audible angle thresholds for sources varying in both elevation and azimuth. Journal of the Acoustical Society of America. 87 (4), 1728-1731 (1990).
- Grantham, D. W., Hornsby, B. W., Erpenbeck, E. A. Auditory spatial resolution in horizontal, vertical, and diagonal planes. Journal of the Acoustical Society of America. 114 (2), 1009-1022 (2003).
- Xie, B. . Head-Related Transfer Function and Virtual Auditory Display. , (2013).
- Stenfelt, S. Acoustic and physiologic aspects of bone conduction hearing. Advances in Oto-Rhino-Laryngology. 71, 10-21 (2011).
- Zwiers, M. P., van Opstal, A. J., Paige, G. D. Plasticity in human sound localization induced by compressed spatial vision. Nature Neuroscience. 6 (2), 175-181 (2003).
- Huster, R. J., Debener, S., Eichele, T., Herrmann, C. S. Methods for simultaneous EEG-fMRI: an introductory review. Journal of Neuroscience. 32 (18), 6053-6060 (2012).
- Veniero, D., Vossen, A., Gross, J., Thut, G. Lasting EEG/MEG aftereffects of rhythmic transcranial brain stimulation: level of control over oscillatory network activity. Frontiers in Cellular Neuroscience. 9, 477 (2015).
