Un leggero, Cuffie-based per la gestione di sistema feedback uditivo in Songbirds

Manipolazioni sperimentali di feedback sensoriale durante comportamento complesso hanno fornito preziose informazioni i calcoli alla base di controllo del motore e la plasticità sensomotoria ^1. Coerentemente risultato sensoriale perturbazioni in variazioni compensative in uscita del motore, che riflettono i cambiamenti nel controllo del motore precomando che riducono l'errore esperto feedback. Per quantificare in che modo diversi errori di feedback sensoriali influenzare il comportamento umano, studi precedenti hanno esplorato come i segnali visivi vengono utilizzati per ricalibrare movimenti del braccio ^2,3 e il feedback uditivo viene utilizzato per modificare la produzione discorso ^4-7. Il punto di forza di questo approccio si basa sulla capacità di imitare gli errori naturalistici nel comportamento, permettendo lo sperimentatore di osservare come gli errori di esperienza nella produzione vengono utilizzati per ricalibrare potenza del motore.

Songbirds forniscono un ottimo modello animale per studiare le basi neurali del controllo motorio e plasticità ^8,9 9-12 . Tuttavia, la mancanza di un naturalistico di correzione degli errori paradigma - in cui è turbato un parametro acustico conosciuto dallo sperimentatore e poi corretto dal Songbird - ha reso difficile capire i calcoli alla base di apprendimento vocale o come diversi elementi del circuito neurale contribuire per la correzione di errori vocali ^13.

La tecnica qui descritta dà il controllo preciso sperimentatore troppi errori uditive feedback nel canto degli uccelli, che consente l'introduzione di arbitrarie errori sensoriali che possono essere utilizzati per guidare l'apprendimento vocale. Line suono apparecchiature per l'elaborazione viene utilizzato per introdurre una perturbazione notol'acustica della canzone, e un apparato miniaturizzato cuffie è utilizzato per sostituire dei feedback uditivo naturale di un uccello canoro con il segnale perturbato in tempo reale. Abbiamo utilizzato questo paradigma per perturbare la frequenza fondamentale (pitch) di feedback uditivo in uccelli canori adulti, fornendo la prima dimostrazione che gli uccelli adulti mantenere performance vocale con la correzione degli errori ^14. Il presente protocollo può essere utilizzato per implementare una vasta gamma di perturbazioni di feedback sensoriali (inclusi ma non limitati a variazioni dell'intonazione) per studiare le basi di calcolo e neurofisiologica di apprendimento vocale.