Name: uncovering beat deafness: detecting rhythm disorders with synchronized finger tapping and perceptual timing tasks
Uploaded: 2015-03-16T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks at JoVE.com

This research was supported by an International Reintegration Grant (n. 14847) from the European Commission to SDB, and by a grant from Polish Narodowe Centrum Nauki (decision No. Dec-2011/01/N/HS6/04092) to JS.

1. synkronisering oppgaver <ol><li> Utarbeidelse av instrumenter: <ol><li> Koble en standard MIDI rytmeinstrument til datamaskinen via en vanlig MIDI-grensesnitt. MERK: Datainnsamling er realisert via et MIDI elektronisk perkusjon instrument. Enheten tar det eksakte tidspunktet for finger kraner under motor synkronisering oppgaver. </li><li> Åpne dedikert programvare for stimulans presentasjon og respons opptak. MERK: synkroniseringsoppgaven er implementert ved bruk av standard programvare for presentas...

Målet med den beskrevne metoden er å gi et sett av oppgaver og analysestrategier for å karakterisere timing evner til flertallet av individer og oppdage tilfeller av slag døvhet eller dårlig synkronisering. De kritiske trinn i protokollen involvere 1) oppsett av instrumentene som brukes for stimulans presentasjon og innsamling av finger tappe data og fagenes svar, 2) datainnsamling ved hjelp av to sett med oppgaver (synkronisering og rytme persepsjon), 3) analyse av synkronisering data med sirkulære statistikker o...

A correction to the Acknowledgements section was made in: Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks.
The Acknowledgements section has been updated from:
This research was supported by an International Reintegration Grant (n. 14847) from the European Commission to SDB and a grant from Polish Ministry for Science and Education to JS.
to:
This research was supported by an International Reintegration Grant (n. 14847) from the European Commission to SDB, and by a grant from Polish Narodowe Centrum Nauki (decision No. Dec-2011/01/N/HS6/04092) to JS.

A correction to the Acknowledgements section was made in: Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks.

Erratum: Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks

Mennesker er spesielt effektiv ved behandling av varigheten av hendelser i deres miljø en. Spesielt er evnen til å oppfatte i takt med musikken eller den vanlige tikkingen fra en klokke og evnen til å flytte sammen med det (for eksempel i dans eller synkronisert sport) utbredt i befolkningen generelt (dvs. hos personer som ikke har fått musikkopplæring) 2,3. Disse evnene er understøttet av et komplekst nevronale nettverk som involverer kortikale områder av hjernen (f.eks premotor cortex og den supplerende motor området) og subkortikale strukturer, slik som basalgangliene og cerebellum 4-7. Forstyrrelse av dette nettverket og påfølgende dårlig tidsmessig behandling kan skyldes hjerneskade 8-10 eller neuronal degenerasjon, som observert hos pasienter med Parkinsons sykdom 11. Men dårlig oppfatning av varighet og dårlig synkronisering til bspise av musikk kan også manifestere seg i friske individer i fravær av hjerneskade. Til tross for det faktum at de fleste kan oppfatte auditive rytmer og synkronisere bevegelsen i takt (for eksempel i musikk), det finnes hederlige unntak. Noen individer har store vanskeligheter med å synkronisere sine kroppsbevegelser eller finger tappe i takt med musikken, og kan fremvise dårlig rytme oppfatning, viser vansker med å diskriminere melodier med noter av forskjellig varighet. Denne tilstanden har blitt referert til som &quot;slå døvhet&quot; eller &quot;dysrhythmia&quot; 2,12-14. For eksempel ble banket døvhet er beskrevet i en nyere studie 13, i hvilket tilfelle av en pasient heter Mathieu ble rapportert. Mathieu var spesielt unøyaktig på hoppende i takt med rytmiske sanger (f.eks en Merengue sang). Synkronisering var fortsatt mulig, men bare til lyden av en enkel isokron sekvens (for eksempel en metronom). Dårlig synkronisering varassosiert med dårlig rytme persepsjon, som avslørt av Montreal Battery av Evaluering av amusia (MBEA) 15. I en ytterligere oppgave, ble Mathieu bedt om å matche bevegelsene av en danser til musikken; interessant, Mathieu utstilt usvekket banen oppfatning. Dårlig rytme persepsjon og dårlig synkronisering, i banke døve personer med spart banen persepsjon, ble observert i videre studier 2,12,14, og dermed gi overbevisende bevis for at rytmeforstyrrelser kan skje i isolasjon. Beat døvhet er derfor forskjellig fra den typiske beskrivelse av medfødt amusia (dvs. tone døvhet), en nevrologisk lidelse som påvirker banen persepsjon og produksjon 16-19. Interessant, kan dårlig rytme persepsjon og produksjon co-skje med dårlig banen behandling i medfødt amusia 12,16,20. Likevel, dårlig rytme persepsjon i dette tilfellet er avhengig av evnen til et individ til å oppfatte banen variasjon. Nårbek variasjoner i melodier er fjernet, medfødte amusics kan lykkes diskriminere rytme forskjeller 21. Viktige individuelle forskjeller er observert i takt døvhet; dette faktum fortjener spesiell oppmerksomhet. I de fleste tilfeller, både rytme persepsjon og synkronisering i takt med musikken er mangel 2,12-14; kan imidlertid dårlig synkronisering også oppstå når rytme oppfatning er spart 2. Dette dissosiasjon mellom persepsjon og handling i timing domenet er vist ved hjelp av synkronisert tappe oppgaver med en rekke rytmiske auditive stimuli (for eksempel en metronom og musikk) og ved hjelp av ulike rytme oppfatning oppgaver (f.eks diskriminering av melodier basert på ulike notatvarig og påvisning av avvik fra isochrony i rytmiske sekvenser). Dette funnet er særlig relevant fordi den peker på en mulig utskillelse av persepsjon og handling med hensyn til timing mekanismens, som tidligere observert i banen behandlingen 17,22-25. Ytterligere dissociations ble fremhevet avhengig av stimulans kompleksitet to. De fleste fattige synchronizers utstilt selektive vansker med komplekse stimuli (for eksempel musikk eller amplitydemodulerte støy avledet fra musikk), mens de fortsatt viste nøyaktig og konsistent synkronisering med enkle isokrone sekvenser; andre fattige synchronizers viste det motsatte mønsteret. Oppsummert disse resultatene sammen i noe som indikerer at det er en rekke av fenotyper av timing lidelser i befolkningen generelt (som observert i andre domener av musikalsk behandling som pitch 25,26), som krever en følsom sett med oppgaver for å bli oppdaget. Karakterisere de mønstre av rytmeforstyrrelser er spesielt relevant for å belyse de spesifikke mekanismene som er feil i registersystemet. Målet med fremgangsmåten som er vist her, er å tilveiebringe et sett av oppgaver som kan blibrukes til å avdekke forhold av valdet døvhet i befolkningen generelt og oppdage ulike subtyper av midlertidige lidelser (f.eks, påvirker perseptuelle vs. sensorimotor timing eller en bestemt klasse av rytmisk stimuli). Sensorimotoriske timing evner har stort sett blitt undersøkt ved hjelp av finger tappe oppgaver med auditiv materiale. Deltakerne blir bedt om å tappe deres pekefinger synkront med auditive stimuli, for eksempel til en sekvens av toner jevnt fordelte i tid eller til musikk (dvs. i en synkronisert eller tempo tappe oppgave 27-29). En annen populær paradigme, som har vært kilde til betydelige modellering innsats 29-32, er synkroniser-videreføring paradigme, der deltakeren fortsetter å banke på ratene gitt av en metronom etter lyden har stoppet. Rytme oppfatning er studert med en rekke oppgaver som spenner fra varighet diskriminering, estimering, bisection (dvs. sammenligne varig til &quot;kort&quot; og &amp; #39, lange &#39;standarder), og påvisning av anisochrony (dvs. avgjøre om det er en avvikende intervall innenfor en isokron sekvens) i takt justering oppgave (dvs. detektere om en metronom lagt over musikk er på linje med rytmen) 1,2 , 20,33,34. De fleste studier har fokusert på tid persepsjon, slo produksjon eller sensorimotor timing, som ble testet i isolasjon. Det er imidlertid sannsynlig at slike ulike oppgaver referere til noe ulike evner (f.eks intervall timing vs. beat-baserte timing, perseptuelle vs. sensorimotor timing) og ikke gjenspeiler den virke de samme tidsmekanismer og tilhørende nevronale kretser. Dette problemet kan omgås ved hjelp av nylig foreslåtte batterier av oppgaver som vurderer både perseptuelle og sensorimotor timing evner. Disse batteriene gi forskerne en uttømmende profil av et individs timing evner. Eksempler på slike batterier er det bepå justeringstest (BAT) 34, batteriet for vurderingen av Auditory sensorimotor Timing Evner (BAASTA) 35, og Harvard Beat Assessment Test (H-BAT) 36. Disse batteriene består av å tappe oppgaver med en rekke rytmiske auditive stimuli som spenner fra musikk til isokrone sekvenser samt perseptuelle oppgaver (f.eks varighet diskriminering, påvisning av justeringen av en metronom i takt med musikken, og anisochrony deteksjon). I alle tilfeller ble den samme sett av musikalske utdrag brukes i perseptuelle og sensorimotor oppgaver. I denne artikkelen, vi illustrere et sett med oppgaver som er spesielt effektiv ved å avsløre mønstre av rytmeforstyrrelser i banke døve individer og fattige synchronizers, som vist i tidligere studier 2. Disse oppgavene er en del av et større batteri av tester, den BAASTA 35. Sensorimotor timing evner testes ved å spørre deltakerne til å tappe deres finger i takt med enkle ogkomplekse auditive stimuli (f.eks isokrone sekvenser, musikk og rytmisk støy avledet fra musikalske stimuli) 27,28. Perseptuelle timing er testet med en anisochrony deteksjon oppgave 2,20,33,37. Et sett av isokrone toner er presentert. I noen tilfeller er en av tonene (f.eks, den nest siste) presenteres før eller senere enn forventet basert på isokron strukturen i auditiv sekvens. Deltakerne blir bedt om å oppdage avvik fra isochrony. Fordelen med disse sensorimotor og rytmeoppfatning oppgaver er at de begge involverer sekvenser av stimuli (i stedet for enkeltvarigheter) og stimuli av ulik kompleksitet. Dermed er basert på tidligere bevis, disse oppgavene gi optimale forhold for å avdekke ulike fenotyper av valdet døvhet og dårlig synkronisering. Spesiell oppmerksomhet er betalt til teknikk vedtatt i analysen av synkroniseringsdata. Denne teknikken er basert på sirkulære statistikker, en tilnærming som er spesielt vill egnet for å undersøke unøyaktig og inkonsekvent synkronisering i takt.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="929">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:119px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:449px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:243px;">Matlab</td>
			<td style="width:119px;">Mathworks</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>High-level language and interactive environment for numerical computation, visualization, and programming</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">MAX MSP</td>
			<td style="width:119px;">Cycling &#39;74</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Software for data acquisition from MIDI-controlled interfaces, and stimulation presentation</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Presentation</td>
			<td style="width:119px;">Neurobehavioral Systems</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Software for conducting experiments in experimental psychology. Allows precisely-times stimulus delivery and collection of behavioral responses.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Roland HPD- 10</td>
			<td style="width:119px;">Roland</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Hand percussion pad (MIDI instrument)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">EDIROL FA-66</td>
			<td style="width:119px;">Roland</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>MIDI interfact to connect the MIDI instrument to the computer.&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

uncovering beat deafness: detecting rhythm disorders with synchronized finger tapping and perceptual timing tasks

Et sett av atferdsmessige oppgaver for å vurdere perseptuelle og sensorimotor timing evner i den generelle befolkningen (dvs. ikke-musikere) er presentert her med mål om å avdekke rytmeforstyrrelser, som slo døvhet. Beat døvhet er preget av dårlig ytelse i oppfatte varig i auditive rytmiske mønstre eller dårlig synkronisering av bevegelse med auditive rytmer (f.eks, med musikalske beats). Disse oppgavene inkluderer synkronisering av fingeren peke i takt med enkle og komplekse auditive stimuli og påvisning av rytmiske uregelmessigheter (anisochrony deteksjon oppgave) innebygd i de samme stimuli. Disse testene, som er lett å administrere, omfatte en vurdering av både perseptuelle og sensorimotor timing evner under forskjellige forhold (f.eks, slo priser og typer av auditiv materiale) og er basert på de samme auditive stimuli, alt fra en enkel metronom til en kompleks musikalsk utdrag. Analysen av synkronsert tappe data er utført med sirkulære statistikk, som gir pålitelige målinger av synkronisering nøyaktighet (f.eks forskjellen mellom timingen av kraner og timingen av pace stimuli) og konsistens. Sirkulære statistikk om å tappe data er spesielt godt egnet for å avdekke individuelle forskjeller i den generelle befolkningen. Synkronisert tapping og anisochrony deteksjon er sensitive tiltak for å identifisere profiler av rytmeforstyrrelser og har blitt brukt med suksess for å avdekke tilfeller av dårlig synkronisering med spart perseptuelle timing. Dette systematisk vurdering av perseptuelle og sensorimotor timing kan utvides til populasjoner av pasienter med hjerneskade, nevrodegenerative sykdommer (f.eks Parkinsons sykdom), og utviklingsforstyrrelser (f.eks Attention Deficit Hyperactivity Disorder).

Oppgavene som er beskrevet ovenfor har blitt brukt med suksess til å karakterisere timing evnene til personer uten musikalsk opplæring 2,34-36. I en fersk representativ studie på beat-døvhet to, ble en gruppe på 99 ikke-musikere (universitets studenter) skjermet ved hjelp av to enkle synkroniseringsoppgaver. Deltakerne synkronisert sin finger peke med en isokron sekvens og en musikalsk utdrag på et behagelig tempo (med en IOI / IBI på 600 ms). Ti av deltakerne viste spesielt dårlig synkroni...

Watch this Scientific Journal Video about Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks at JoVE.com

Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks

Atferds oppgaver som gir mulighet for vurdering av perseptuelle og sensorimotor timing evner i den generelle befolkningen (dvs. ikke-musikere) er presentert. Synkronisering av finger peke i takt med en auditiv stimuli og oppdager rytmiske uregelmessigheter gir et middel for å avdekke rytmeforstyrrelser.

Avdekke Beat døvhet: Oppdager rytmeforstyrrelser med Synkronisert Finger Tapping og Perceptual Timing Oppgaver

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here ...

Research

JoVE Journal

Behavior

Perceptual and Category Processing of the Uncanny Valley Hypothesis' Dimension of Human Likeness: Some Methodological Issues

Perseptuelle og kategori Behandling av Uncanny dalen Hypotese &#39;Dimension of Human Likeness: Noen metodologiske spørsmål

Mori's Uncanny Valley Hypothesis1,2 proposes that the perception of humanlike characters such as robots and, by extension, avatars (computer-generated ...

Study Motor Skill Learning by Single-pellet Reaching Tasks in Mice

Study Motor Skill Læring ved Single-pellets Reaching Oppgaver i Mus

Reaching for and retrieving objects require precise and coordinated motor movements in the forelimb. When mice are repeatedly trained to grasp and ...

Transcranial Magnetic Stimulation for Investigating Causal Brain-behavioral Relationships and their Time Course

Transkranial magnetisk stimulering for Gransker årsaks Brain-atferdsrelasjoner og deres tid Course

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe, non-invasive brain stimulation technique that uses a strong electromagnet in order to temporarily ...

Performing Behavioral Tasks in Subjects with Intracranial Electrodes

Utføre Behavioral oppgaver hos personer med Intrakraniale Elektroder

Patients having stereo-electroencephalography (SEEG) electrode, subdural grid or depth electrode implants have a multitude of electrodes implanted in ...

Practical Methodology of Cognitive Tasks Within a Navigational Assessment

Praktisk Methodology av kognitive oppgaver Innenfor en navigasjons Assessment

This paper describes an approach for measuring navigation accuracy relative to cognitive skills. The methodology behind the assessment will thus be ...

Functional Near Infrared Spectroscopy of the Sensory and Motor Brain Regions with Simultaneous Kinematic and EMG Monitoring During Motor Tasks

Funksjonell i nærheten av infrarød spektroskopi av de sensoriske og motoriske hjerneregioner med samtidig Kinetisk og EMG Overvåking Under Motor Oppgaver

There are several advantages that functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) presents in the study of the neural control of human movement. It is ...

Using Fiberless, Wearable fNIRS to Monitor Brain Activity in Real-world Cognitive Tasks

Ved hjelp av fiberless, Wearable fNIRS å overvåke hjernens aktivitet i virkelige kognitive oppgaver

Functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) is a neuroimaging technique that uses near-infrared light to monitor brain activity. Based on neurovascular ...

Event-related Potentials During Target-response Tasks to Study Cognitive Processes of Upper Limb Use in Children with Unilateral Cerebral Palsy

Hendelsesrelaterte potensialer Under Target-respons Oppgaver å studere kognitive prosesser av Upper Limb bruk hos barn med unilateral Cerebral Parese

Unilateral Cerebral Palsy (CP) is a neurodevelopmental disorder that is a very common cause of disability in childhood. It is characterized by unilateral ...

Comparing the Frequency Effect Between the Lexical Decision and Naming Tasks in Chinese

Sammenligning av Frequency Effect Mellom Lexical beslutning og Naming Oppgaver i kinesisk

In psycholinguistic research, the frequency effect can be one of the indicators for eligible experimental tasks that examine the nature of lexical access. ...