El descubrimiento de golpe Sordera: Trastornos Detección de ritmo con los dedos sincronizada Tapping y tareas de sincronización de percepción

Summary

Las tareas de comportamiento que permitan la evaluación de las capacidades de sincronización de percepción y sensoriomotoras en la población general (es decir, los no músicos) se presentan. La sincronización de los dedos tocando al ritmo de un estímulo auditivo y detección de irregularidades rítmicas proporciona un medio para descubrir trastornos del ritmo.

Abstract

Un conjunto de tareas conductuales para evaluar las capacidades de sincronización de percepción y sensoriomotoras en la población general (es decir, los no músicos) se presenta aquí con el objetivo de descubrir los trastornos del ritmo, como la sordera ritmo. Batir la sordera se caracteriza por el bajo rendimiento en la percepción de las duraciones en los patrones rítmicos auditivos o mala sincronización del movimiento con ritmos auditivos (por ejemplo, con ritmos musicales). Estas tareas incluyen la sincronización de los dedos tocando al ritmo de los estímulos auditivos simples y complejos y la detección de irregularidades rítmicas (tarea de detección anisochrony) incrustados en los mismos estímulos. Estas pruebas, que son fáciles de administrar, incluyen una evaluación de ambas capacidades perceptivas y sensoriomotoras temporización bajo diferentes condiciones (por ejemplo, batir los precios y tipos de material auditivo) y están basados ​​en los mismos estímulos auditivos, que van desde un simple metrónomo a un complejo fragmento musical. El análisis de synchrondatos tocando zada se realiza con estadísticas circulares, que proporcionan medidas fiables de precisión de sincronización (por ejemplo, la diferencia entre el tiempo de los grifos y el momento de los impulsos de estimulación) y consistencia. Estadísticas circulares en aprovechar los datos son especialmente adecuados para la detección de las diferencias individuales en la población general. Tapping sincronizada y detección anisochrony son medidas sensibles para identificar los perfiles de los trastornos del ritmo y se han utilizado con éxito para descubrir casos de mala sincronización con el tiempo de percepción salvado. Esta evaluación sistemática de la oportunidad de percepción y sensoriomotor puede extenderse a poblaciones de pacientes con daño cerebral, enfermedades neurodegenerativas (por ejemplo, la enfermedad de Parkinson), y trastornos del desarrollo (por ejemplo, déficit de atención con hiperactividad).

Introduction

Los seres humanos son particularmente eficientes en la tramitación de la duración de los eventos que ocurren en su entorno ^1. En particular, la capacidad de percibir el ritmo de la música o el tictac regular de un reloj y la capacidad de moverse junto con ella (por ejemplo, en la danza o deportes sincronizados) está muy extendida en la población general (es decir, en personas que no han recibido formación musical) ^2,3. Estas capacidades se basan en una red neuronal compleja que involucra las regiones corticales del cerebro (por ejemplo, la corteza premotora y el área motora suplementaria) y las estructuras subcorticales, como los ganglios basales y el cerebelo ^4-7.

La interrupción de esta red y el procesamiento temporal pobres consiguiente puede ser el resultado de daño cerebral ^8-10 o la degeneración neuronal, como se observa en pacientes con enfermedad de Parkinson ^11. Sin embargo, la mala percepción de la duración y la mala sincronización de la bcomer de la música también puede manifestarse en individuos sanos en ausencia de daño cerebral. A pesar del hecho de que la mayoría puede percibir ritmos auditivos y sincronizar el movimiento al ritmo (por ejemplo, en la música), hay notables excepciones. Algunas personas tienen grandes dificultades en la sincronización de sus movimientos corporales o dedo de tapping al ritmo de la música y pueden exhibir mala percepción ritmo, mostrando dificultades para discriminar melodías con notas de diferente duración. Esta condición se ha referido como "vencer la sordera" o "disritmia" ^2,12-14. Por ejemplo, batir la sordera fue descrito en un estudio reciente ^13, en el que se denunció el caso de un paciente llamado Mathieu. Mathieu fue particularmente inexacta en rebotando al ritmo de canciones rítmicas (por ejemplo, una canción de merengue). Sincronización todavía era posible, pero sólo con el sonido de una secuencia isócrono sencilla (por ejemplo, un metrónomo). Sincronización pobre eraasociada a la mala percepción de ritmo, como lo revela la Batería de Montreal de Evaluación de Amusia (mbea) ^15. En una tarea adicional, Mathieu se le pidió para que coincida con los movimientos de un bailarín de la música; curiosamente, Mathieu exhibió la percepción del tono irreprochable.

La mala percepción del ritmo y sincronización pobres, en los individuos sordo-beat con la percepción del tono ahorrado, fueron observados en otros estudios ^2,12,14, lo que proporciona evidencia convincente de que el ritmo trastornos pueden ocurrir en forma aislada. Batir la sordera es, por tanto, distinta de la descripción típica de amusia congénita (es decir, la sordera de tonos), una percepción del tono trastorno neurológico que afecta a la producción y ^16-19. Curiosamente, la mala percepción del ritmo y de la producción pueden co-ocurrir con mal procesamiento de tono en ^12,16,20 amusia congénita. Sin embargo, la mala percepción ritmo en este caso depende de la capacidad de un individuo para percibir variación de tono. Cuándovariaciones de tono en las melodías se retiran, amusics congénitas pueden discriminar con éxito las diferencias de ritmo ^21.

Las diferencias individuales importantes se han observado en la sordera latido; este hecho merece una atención especial. En la mayoría de los casos, tanto la percepción del ritmo y la sincronización con el ritmo de la música son deficientes ^2,12-14; Sin embargo, la sincronización pobre también puede ocurrir cuando la percepción del ritmo está a salvo ^2. Esta disociación entre la percepción y la acción en el dominio de tiempo se ha demostrado mediante tareas de tapping sincronizados con una variedad de estímulos auditivos rítmicos (por ejemplo, un metrónomo y música) y usando diferentes tareas de percepción del ritmo (por ejemplo, la discriminación de las melodías basadas en diferentes duraciones de las notas y la detección de desviaciones de isocronía en secuencias rítmicas). Este hallazgo es especialmente relevante porque apunta a la posible separación de la percepción y la acción en relación con mecanismo de tiempos, como se ha observado previamente en el procesamiento de tono ^17,22-25. Más disociaciones se destacaron dependiendo de la complejidad de estímulo ^2. La mayoría de los sincronizadores pobres exhiben dificultades selectivas con estímulos complejos (por ejemplo, la música o el ruido de amplitud modulada derivada de la música), mientras que todavía mostraron una sincronización precisa y consistente con secuencias isócronos simples; otros sincronizadores pobres mostraron el patrón opuesto. En resumen, estos resultados convergen en lo que indica que hay una variedad de fenotipos de los trastornos de temporización en la población general (como se observa en otros dominios de procesamiento musical como el tono ^25,26), que requieren un conjunto sensible de tareas para ser detectado. Caracterización de los patrones de los trastornos del ritmo es particularmente relevante para el esclarecimiento de los mecanismos específicos que están mal funcionamiento en el sistema de distribución.

El objetivo del método ilustrado aquí es proporcionar un conjunto de tareas que pueden serutilizado para descubrir los casos de sordera latido en la población general y detectar diferentes subtipos de trastornos de temporización (por ejemplo, afectando perceptual vs. tiempo sensoriomotoras o una clase particular de estímulos rítmicos). Sensoriomotoras capacidades de sincronización en su mayoría han sido examinados usando tareas dedos tocando con el material auditivo. Se les pide a los participantes a aprovechar su dedo índice en sincronía con los estímulos auditivos, como a una secuencia de tonos igualmente espaciados en el tiempo o la música (es decir, en una tarea sincronizada o ritmo tocando ^27-29). Otro paradigma popular, que ha sido fuente de considerables esfuerzos de modelado ^29-32, es el paradigma de la sincronización de continuación, en la que el participante sigue golpeando al tipo previsto por un metrónomo después del sonido se ha detenido. La percepción del ritmo es estudiada con una variedad de tareas que van desde la discriminación duración, estimación, bisección (es decir, la comparación de las duraciones de "corto" y & #39; normas largas '), y la detección de anisochrony (es decir, determinar si existe un intervalo desviada dentro de una secuencia isócrona) a la tarea de alineación ritmo (es decir, detectar si un metrónomo superpuesta a la música está alineado con el ritmo) ^{1,2 , 20,33,34.} La mayoría de los estudios se han centrado en la percepción del tiempo, vencer a la producción o al calendario sensoriomotor, las cuales fueron analizadas aisladamente. Sin embargo, es probable que tales tareas diferentes se refieren a algo diferentes capacidades (por ejemplo, tiempo de intervalo vs. tiempo basado en ritmo, perceptual vs. tiempo sensoriomotor) y no reflejan el funcionamiento de los mismos mecanismos de temporización y la circuitería neuronal asociada. Este problema se puede evitar mediante el uso de baterías recientemente propuestas de tareas que evalúan ambas habilidades perceptivas y de temporización sensoriomotoras. Estas baterías permiten a los investigadores para obtener un perfil exhaustivo de las capacidades de sincronización de un individuo. Ejemplos de este tipo de baterías son los bea prueba de alineación (BAT) ^34, la batería para la Evaluación de Habilidades auditiva Sensoriomotor Timing (BAASTA) ^35, y la Harvard Batir Assessment Test (H-BAT) ^36. Estas baterías consisten en aprovechar las tareas con una variedad de estímulos auditivos rítmicos que van desde la música a secuencias isócronos, así como tareas de percepción (por ejemplo, la discriminación de duración, la detección de la alineación de un metrónomo al compás de la música, y anisochrony detección). En todos los casos, se usó el mismo conjunto de fragmentos musicales en las tareas perceptuales y sensoriomotoras.

En este trabajo, se expone un conjunto de tareas que son particularmente eficientes en revelar patrones de trastornos del ritmo en individuos latidos sordos y sincronizadores pobres, como se muestra en los estudios previos ^2. Estas tareas son parte de una batería más grande de pruebas, el BAASTA ^35. Capacidades de sincronización Sensoriomotor se prueban pidiendo a los participantes a aprovechar su dedo al ritmo de simple yestímulos auditivos complejos (por ejemplo, secuencias de isócronas, música y ruido rítmico derivado de los estímulos musicales) ^27,28. Tiempo Perceptual se prueba con una tarea de detección anisochrony ^2,20,33,37. Se presenta un conjunto de tonos isócronos. En algunos casos, uno de los tonos (por ejemplo, el penúltimo) se presenta más pronto o más tarde de lo esperado sobre la base de la estructura isócrono de la secuencia auditiva. Se pidió a los participantes para detectar desviaciones de isocronía. La ventaja de estas tareas de percepción sensomotora y el ritmo es que ambos implican secuencias de estímulos (en lugar de las duraciones individuales) y estímulos de diferente complejidad. Así, con base en la evidencia anterior, estas tareas proporcionan las condiciones óptimas para descubrir diferentes fenotipos de la sordera ritmo y sincronización pobres. Se presta especial atención a la técnica adoptada en el análisis de datos de sincronización. Esta técnica se basa en estadísticas circulares, un enfoque que es particularmente nosotrosll adaptado para el examen de sincronización imprecisa e inconsistente con el ritmo.

Protocol

1. Las tareas de sincronización Preparación de los instrumentos: Conecte un instrumento de percusión MIDI estándar a la computadora a través de una interfaz MIDI convencional. NOTA: La adquisición de datos se realiza a través de un instrumento de percusión electrónica MIDI. El dispositivo captura el momento exacto de los grifos de los dedos durante las tareas de sincronización del motor. Abra el software dedicado para la presentación del estímulo y la grabación de respue…

Representative Results

Las actividades descritas anteriormente se han utilizado con éxito para caracterizar las capacidades de sincronización de las personas sin formación musical 2,34-36. En un estudio representativo reciente sobre beat-sordera 2, un grupo de 99 no músicos (estudiantes universitarios) fueron seleccionados utilizando dos tareas de sincronización simples. Los participantes sincronizan su dedo tocando con una secuencia isócrono y un fragmento musical a un ritmo cómodo (con un IOI / IBI de 600 ms). D…

Discussion

El objetivo del método descrito es proporcionar un conjunto de tareas y estrategias de análisis para caracterizar las capacidades de sincronización de la mayoría de los individuos y detectar casos de sordera ritmo o mala sincronización. Los pasos críticos del protocolo implican 1) la configuración de los instrumentos utilizados para la presentación del estímulo y la recogida de datos dedo tocando y respuestas de los sujetos, 2) la recopilación de datos utilizando dos conjuntos de tareas (sincronización y la p…

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.