Descobrindo batida Surdez: Distúrbios Detecção de ritmo com o dedo Sincronizado Tapping e Tarefas de temporização da Percepção

Summary

Tarefas comportamentais que permitam a avaliação da percepção e habilidades sensório-motoras de cronometragem na população em geral (ou seja, não-músicos) são apresentados. Sincronização de tamborilar dos dedos para a batida de um estímulo auditivo e de detecção das irregularidades rítmicas proporciona um meio de descobrir distúrbios do ritmo.

Abstract

Um conjunto de tarefas comportamentais para avaliar a percepção e habilidades sensório-motoras de cronometragem na população em geral (ou seja, não-músicos) é apresentado aqui com o objetivo de distúrbios do ritmo descobrindo, como a batida de surdez. Batida surdez é caracterizado por um fraco desempenho em perceber durações em padrões rítmicos auditivo ou má sincronização de movimentos com ritmos auditivos (por exemplo, com batidas musicais). Essas tarefas incluem a sincronização de tamborilar dos dedos ao ritmo de estímulos auditivos simples e complexas e na detecção de irregularidades rítmicas (tarefa de detecção anisochrony) incorporados nos mesmos estímulos. Estes testes, que são fáceis de administrar, incluir uma avaliação dos dois habilidades perceptivas e sensório-motoras cronometrando sob diferentes condições (por exemplo, bater as taxas e tipos de materiais auditiva) e são baseadas nos mesmos estímulos auditivos, que vão desde um metrônomo simples de um complexo trecho musical. A análise de sincronizaçãorizado dados rosqueamento com estatísticas circulares, que fornecem medidas confiáveis ​​de precisão da sincronização (por exemplo, a diferença entre o tempo das torneiras e a temporização dos impulsos de estimulação) e consistência. Estatísticas circulares na tocando dados são particularmente bem adaptados para a detecção de diferenças individuais na população geral. Tapping Sincronizado e detecção anisochrony são medidas sensíveis para identificar o perfil dos distúrbios do ritmo e têm sido utilizados com sucesso para detectar os casos de má sincronização com o tempo perceptual poupado. Esta avaliação sistemática de timing perceptual e sensório-motor pode ser estendido para populações de pacientes com danos cerebrais, doenças neurodegenerativas (por exemplo, doença de Parkinson), e distúrbios do desenvolvimento (por exemplo, atenção e hiperatividade).

Introduction

Os seres humanos são particularmente eficientes no processamento da duração dos eventos que ocorrem em seu ambiente ^1. Em particular, a capacidade de perceber a batida da música ou o tique-taque regular de um relógio e a capacidade de mover-se junto com ele (por exemplo, na dança ou esportes sincronizados) é generalizada na população em geral (ou seja, em indivíduos que não receberam formação musical) ^2,3. Essas habilidades são sustentados por uma rede neuronal complexo que envolve as regiões cerebrais corticais (por exemplo, o córtex pré-motor e da área motora suplementar) e estruturas subcorticais, como os gânglios da base e cerebelo ^4-7.

A interrupção desta rede e consequente processamento temporal pobre pode resultar de danos cerebrais ^8-10 ou degeneração neuronal, conforme observado em doentes com doença de Parkinson ^11. No entanto, a má percepção da duração e sincronização pobres para os bcomer de música também pode se manifestar em indivíduos saudáveis, na ausência de dano cerebral. Apesar do facto de a maioria pode perceber ritmos auditivas e sincronizar o movimento para a batida (por exemplo, música), existem excepções notáveis. Algumas pessoas têm grandes dificuldades em sincronizar seus movimentos corporais ou o tamborilar dos dedos ao ritmo da música e podem apresentar uma baixa percepção batida, mostrando dificuldades para discriminar melodias com notas de duração diferente. Esta condição tem sido referido como "bater surdez" ou "disritmia" ^2,12-14. Por exemplo, bater a surdez foi descrita em um estudo recente ^13, em que o caso de um paciente chamado Mathieu foi relatado. Mathieu foi particularmente imprecisas em saltando ao ritmo de canções rítmicas (por exemplo, uma música Merengue). Sincronização ainda era possível, mas apenas para os sons de uma sequência isochronous simples (por exemplo, um metrônomo). Sincronização pobres eraassociado com má percepção batida, como revelado pelo Montreal Bateria de Avaliação da Amusia (MBEA) ^15. Em uma tarefa adicional, Mathieu foi pedido para combinar os movimentos de uma bailarina ao som da música; Curiosamente, Mathieu exibiu percepção de altura perfeita.

Pobre percepção ritmo e sincronização pobre, em indivíduos surdos-beat com percepção de altura poupados, foram observados em outros estudos ^2,12,14, proporcionando assim uma prova que ritmo distúrbios podem ocorrer de forma isolada. Batida surdez é, portanto, diferente da descrição típica de amusia congênita (ou seja, o tom surdez), a percepção de altura distúrbio neurológico que afeta a produção e ^16-19. Curiosamente, a má percepção do ritmo e da produção pode co-ocorrer com pobre processamento gramado em ^12,16,20 amusia congênita. No entanto, a má ritmo percepção, neste caso, depende da capacidade de um indivíduo a perceber a variação das alturas. Quandovariações de afinação em melodias são removidos, amusics congênitas podem discriminar com sucesso diferenças de ritmo ^21.

Diferenças individuais importantes foram observados em batida surdez; este fato merece uma atenção especial. Na maioria dos casos, tanto a percepção do ritmo e sincronização com a batida da música são deficientes ^2,12-14; No entanto, a sincronização pobre também pode ocorrer quando a percepção do ritmo é poupado ^2. Esta dissociação entre a percepção e acção no domínio do tempo foi mostrado usando tarefas tocando sincronizadas com uma variedade de estímulos auditivos rítmicos (por exemplo, um metrônomo e música) e utilizando diferentes tarefas de percepção de ritmo (por exemplo, a discriminação das melodias baseadas em diferentes durações das notas e a detecção de desvios de isochrony em sequências rítmicas). Esta descoberta é particularmente relevante, porque aponta para a possível separação de percepção e ação no que diz respeito ao mecanismo de tempos, como observado anteriormente em processamento de campo ^17,22-25. Mais dissociações foram destacados, dependendo da complexidade do estímulo ^2. A maioria dos sincronizadores pobres apresentaram dificuldades seletivos com estímulos complexos (por exemplo, música ou ruído de amplitude modulada derivado de música), enquanto eles ainda mostrou sincronização precisa e consistente com seqüências isochronous simples; outros sincronizadores pobres mostraram o padrão oposto. Em resumo, estes resultados convergem em indicando que há uma variedade de fenótipos de perturbações temporárias na população em geral (como observado em outros domínios de processamento, tais como breu musical ^25,26), que requerem um conjunto de tarefas sensível para ser detectada. Caracterizar os padrões de distúrbios do ritmo é particularmente relevante para lançar luz sobre os mecanismos específicos que estão com defeito no sistema de cronometragem.

O objectivo do método ilustrado aqui é o de proporcionar um conjunto de tarefas que podem serusado para detectar os casos de surdez batida na população em geral e detectar diferentes subtipos de transtornos calendário (por exemplo, afetando perceptual vs. tempo sensório-motor ou uma determinada classe de estímulos rítmica). Sensório-motor de cronometragem habilidades foram principalmente examinada usando tarefas dedo tocando com material auditivo. Os participantes são convidados a tocar em seu dedo indicador em sincronia com estímulos auditivos, como a uma sequência de tons igualmente espaçadas no tempo ou a música (ou seja, em uma tarefa sincronizado ou ritmo batendo ^27-29). Outro paradigma popular, que tem sido a fonte de consideráveis ​​esforços de modelagem ^29-32, é o paradigma de sincronização de continuação, no qual o participante continua batendo à taxa fornecido por um metrônomo após o som parou. Percepção Rhythm é estudada com uma variedade de tarefas que vão desde a discriminação duração, estimativa, bisection (ou seja, comparando períodos de "curto" e & #39, normas de longa duração), e detecção de anisochrony (ou seja, determinar se existe um intervalo de desvio dentro de uma sequência de isócrono) para a tarefa batida alinhamento (ou seja, detectar se um metrônomo sobreposta música está alinhado com o batimento) ^{1,2 , 20,33,34.} A maioria dos estudos se concentraram na percepção do tempo, bata a produção ou o momento sensório-motor, que foram testados isoladamente. No entanto, é provável que tais tarefas diferentes referem-se a um pouco diferentes habilidades (por exemplo, tempo de intervalo vs. tempo à base de batida, perceptual vs. tempo sensório-motor) e não refletem o funcionamento dos mesmos mecanismos de tempo e o circuito neuronal associada. Este problema pode ser contornado usando baterias recentemente propostas de testes de avaliação de ambas as habilidades de percepção de tempo e sensório-motoras. Estas baterias permitem aos pesquisadores obter um perfil exaustivo de habilidades de cronometragem de um indivíduo. Exemplos de tais baterias são o BEno teste de alinhamento (BAT) ^34, a Bateria de Avaliação da Auditivo Sensorimotor Cronometragem Habilidades (BAASTA) ^35, ea Harvard Bata Assessment Test (H-BAT) ^36. Estas baterias consistem de tocar tarefas com uma variedade de estímulos auditivos rítmicos que vão desde música a sequências isócronos, bem como tarefas de percepção (por exemplo, discriminação de duração, a detecção do alinhamento de um metrônomo para a batida da música, e anisochrony detecção). Em todos os casos, o mesmo conjunto de trechos musicais foi utilizado em tarefas perceptivas e sensório-motoras.

Neste artigo, vamos ilustrar um conjunto de tarefas que são particularmente eficientes na revelando padrões de distúrbios do ritmo em indivíduos surdos-beat e sincronizadores pobres, como demonstrado em estudos anteriores ^2. Essas tarefas são parte de uma bateria maior de testes, o BAASTA ^35. Habilidades de cronometragem Sensorimotor são testados, pedindo aos participantes para tocar o dedo para a batida de simples eestímulos auditivos complexos (por exemplo, sequências de isócronos, música e barulho rítmico derivada de estímulos musicais) ^27,28. Tempo perceptivo é testada com uma tarefa de detecção anisochrony ^2,20,33,37. Um conjunto de tons isochronous é apresentado. Em alguns casos, um dos tons (por exemplo, o penúltimo) é apresentada mais cedo ou mais tarde do que o esperado com base na estrutura da sequência isócrono auditivo. Os participantes são convidados a detectar desvios de isochrony. A vantagem destas tarefas de percepção sensório-motoras e de ritmo é que ambos envolvem seqüências de estímulos (em vez de durações individuais) e os estímulos de complexidade diferente. Assim, com base em provas anteriores, essas tarefas fornecer as condições ideais para descobrir diferentes fenótipos de batida surdez e sincronização pobre. É dada especial atenção à técnica adotada na análise de dados de sincronização. Esta técnica é baseada em estatísticas circulares, uma abordagem que é particularmente nósll adequado para examinar a sincronização imprecisas e inconsistentes com a batida.

Protocol

1. As tarefas de sincronização Preparação de instrumentos: Conecte-se um instrumento de percussão MIDI padrão para o computador através de uma interface MIDI convencional. NOTA: A aquisição de dados é realizada através de um MIDI instrumento de percussão eletrônica. O dispositivo captura o momento exato das torneiras dedo durante as tarefas de sincronização do motor. Abra o software dedicado para a apresentação do estímulo e gravação de resposta. NOTA: A ta…

Representative Results

As tarefas descritas acima têm sido utilizados com sucesso para caracterizar as habilidades de cronometragem de indivíduos sem formação musical 2,34-36. Em um estudo recente sobre o representante beat-surdez 2, um grupo de 99 não-músicos (estudantes universitários) foram testados com duas tarefas de sincronização simples. Os participantes sincronizado seu dedo tocando com uma sequência isochronous e um trecho musical em um ritmo confortável (com um IOI / IBI de 600 ms). Dez dos participa…

Discussion

O objetivo do método descrito é fornecer um conjunto de tarefas e estratégias de análise para caracterizar as habilidades de timing da maioria dos indivíduos e detectar casos de surdez batida ou sincronização pobre. As etapas críticas do protocolo envolve 1) a configuração dos instrumentos utilizados para a apresentação do estímulo e cobrança de dedo tocando dados e as respostas dos sujeitos, 2) a coleta de dados utilizando dois conjuntos de tarefas (de sincronização e de percepção do ritmo cardíaco),…

Materials

Name of Material/ Equipment	Company	Catalog Number	Comments/Description
Matlab	Mathworks		High-level language and interactive environment for numerical computation, visualization, and programming
MAX MSP	Cycling '74		Software for data acquisition from MIDI-controlled interfaces, and stimulation presentation
Presentation	Neurobehavioral Systems		Software for conducting experiments in experimental psychology. Allows precisely-times stimulus delivery and collection of behavioral responses.
Roland HPD- 10	Roland		Hand percussion pad (MIDI instrument)
EDIROL FA-66	Roland		MIDI interfact to connect the MIDI instrument to the computer.