Name: hemi-laryngeal setup for studying vocal fold vibration in three dimensions
Uploaded: 2017-11-25T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Hemi-laryngeal Setup for Studying Vocal Fold Vibration in Three Dimensions at JoVE.com

Dette arbeidet ble støttet av en APART grant av østerrikske akademiet av vitenskap (CTH), teknologi byrået i Tsjekkia prosjekt nei. TA04010877 (CTH, VH og JGS), og den tsjekkiske Science Foundation (GACR) ingen GA16-01246S (til JGS). Vi takker W. Tecumseh Fitch for å foreslå å bruke protese etappe, den stabiliserende krem og Ing. P. Liska fra den tsjekkiske skogen for hans hjelp i å anskaffe forbrukeravgift hjort-larynges.

Den dyr prøver analysert i notatet ble behandlet i henhold til standard etiske Palacky Universitetet i Olomouc, Tsjekkia. De stammer fra hjort bor vilt i skoger, som ble jaget av tsjekkiske hæren Forest Service i en vanlig jaktsesongen.
1. forberedelse av Hemi-strupehode prøven
Merk: Bare skikkelig forberedt prøver bør brukes, som angitt i4 . Rask frysing av strupehode25 umiddelbart etter excision og lagring ved-80 ...

Hemi-strupehode utarbeidelse aksjer fordelene av "vanlige" (full) forbrukeravgift strupehode: slik eksperimentelle tilnærming, fysisk og physiological betingelser og parametere (som subglottal press eller vokal fold forlengelse) kan være kontrollert ganske godt. Virkemåten til hemilarynx er homologe til for en full strupehode med en perfekt lateral symmetri, med unntak at størrelsen av noen parametere (f.eks., air flow rate, lydtrykk) redusert med ca 50%, men fremdeles er i realistisk områder<sup class="xre...

Stemmen er vanligvis laget av vibrerende recurrens vev (hovedsakelig de vokale foldene), som konverterer en jevn luftstrøm, levert av lungene, i en sekvens av luftstrømmen pulser. Akustisk trykk bølgeform (dvs., primære lyden) fremvoksende fra denne sekvensen flyt pulser akustisk interesserer vokal luftveiene som filtrerer dem, og den resulterende lyden er utstrålt fra munnen og (til en viss grad) fra nesen1 . Spectral sammensetningen generert er i stor grad påvirket av kvaliteten på vokal fold vibrasjon, underlagt recurrens biomekanikk og interaksjoner med tracheal luftstrømmen2. Både i en klinisk og en forskning kontekst er dokumentasjon og vurdering av vokal fold vibrasjoner dermed fremste rundt når studere stemme produksjon.
Hos mennesker, direkte endoscopic undersøkelse av strupehode under lyd produksjon i vivo er utfordrende, og det er nesten umulig i nonhuman pattedyr, gitt gjeldende teknologiske midler. Derfor, og for å garantere nøye kontrollert fysiske- og fysiologiske eksperimentelle betingelser, bruk av forbrukeravgift larynges3,4 er i mange tilfeller en tilstrekkelig erstatning for undersøkelse av i vivo stemme produksjonen mekanismer.
Vokal fold vibrasjoner er en komplekse tredimensjonale fenomenet5. Mens konvensjonelle undersøkelse metoder som gi recurrens Endoskopi (i vivo) eller forbrukeravgift strupehode preparater vanligvis bare en bedre visning av den vibrerende stemmebånd6, de ikke tillater fullstendig tredimensjonale analyse av vokal brett bevegelse. Spesielt i visningen overlegen er lavere (caudal) margene i de vokale foldene usynlig under en stor del av den vibrerende syklusen. Dette skyldes fase forsinkelsen mellom underlegen (caudal) og overlegen (skallen) kanten av de vokale foldene, et fenomen som er vanligvis sett under vokal fold oscillation5. Direkte empiriske bevis for sikkerhetskopiering funn fra matematiske og fysiske modeller er knappe, kunnskap om geometri og bevegelse av lavere vokalen Brett kanten7, og dermed geometrien i subglottal channel8,9 , 10 er avgjørende for å bedre forstå samspillet mellom recurrens luftstrøm, vokal fold vev og den resulterende styrker og press11,12. Et annet aspekt vokal fold vibrasjoner som er skjult fra visningen for vanlig overlegen er loddrett (caudo-skallen) dybden på kontakten mellom de to vokale foldene. Vertikal kontakt dybde er knyttet til loddrett tykkelsen på de vokale foldene, som er en potensiell indikator på vokal registeret brukt i sang ("bryst" vs "falsett" Registrer)13,14.
For å overvinne manglene ved konvensjonelle (full) forbrukeravgift strupehode forberedelser, en såkalt hemi-strupehode oppsett kan benyttes, der halvparten av strupehode er fjernet, dermed tilrettelegge vurdering av vibrerende karakteristikkene av de gjenværende vokal fold i tre dimensjoner. Overraskende, siden introduksjonen av dette oppsettet i 1960-årene15 og en innledende validering av konseptet i 199316, har ikke mange laboratorier utført eksperimenter med dette lovende eksperimentelle tilnærming17,18 ,,19,,20,,21,,22,,23. En forklaring på dette kan bli funnet i vanskelighetene med å skape en levedyktig hemi-strupehode forberedelse. Mens konvensjonelle forbrukeravgift (full) strupehode forberedelsene er godt dokumentert4, er ingen detaljert instruksjoner foreløpig tilgjengelig for å skape en hemi-strupehode oppsett. Det er derfor hensikten med denne utredningen å gi en tutorial for å etablere en pålitelig reproduserbar hemi-strupehode oppsett, supplert med eksperimentelle resultater fra hjort prøver.
En hemi-strupehode oppsett deler mange funksjoner med en "vanlige" forbrukeravgift strupehode oppsett, for eksempel måleutstyr, høyhastighets eller andre bildeteknologi tilstrekkelig dokumentere vibrasjonene av recurrens strukturer under lyd generasjon, eller riktig tilførsel av oppvarmet, fuktet luft. Disse generelle installasjonsprogrammet vurderingene er beskrevet i detalj i en bok kapittel4 og en teknisk rapport fra National Center for stemme og tale24. Reiteration av disse instruksjoner ville være utenfor omfanget av dette manuskriptet. Her presenteres bare spesialiserte direktivene for å generere en hemi-strupehode oppsett.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr >
			<td >Surgical blades</td>
			<td >Surgeon</td>
			<td >Jai Surgical Ltd., New Delhi, India</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Saw</td>
			<td >Hand saw (Lux, 150 mm length)</td>
			<td >Lux, Wermelskirchen, Germany</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Thermometer</td>
			<td >Testo 922</td>
			<td >Testo Ltd., Hampshire, UK</td>
			<td >K-type Probe, Operating temperature -20 to +50 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Autoclave bags</td>
			<td >Autoclave bags</td>
			<td >vwr.com, VWR International s.r.o., Stribrna Skalice, Czech republic</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Conductive glass plates</td>
			<td >Custom made</td>
			<td >UPOL - Joint laboratory of Optics 
			Trida 17. listopadu 50A, 772 07 Olomouc, the Czech Rep.</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Fixative cream</td>
			<td >Denture fixative cream</td>
			<td >Blend-a-dent Natural</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Prongs and fastening system</td>
			<td >Customized Kanya Al eloxed profiles</td>
			<td >Distributor: VISIMPEX a.s.. Seifertova 33, 750 02 Prerov, the Czech Rep.;</td>
			<td >&#160;Combination of Kanya RVS and PVS fastening systems (http://www.kanya.cz/) + custom made prongs</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Mounting tube</td>
			<td >Custom made</td>
			<td >UPOL - Joint laboratory of Optics, 
			Trida 17. listopadu 50A, 772 07 Olomouc, the Czech Rep.</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >LED Light</td>
			<td >Verbatim 52204 LED Lamp</td>
			<td >Mitsubishi Chemical Holdings Corporation, Tokyo, Japan</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Camera</td>
			<td >Canon EOS1100D</td>
			<td >Canon Inc.</td>
			<td >18-55 mm lens</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Airpump</td>
			<td >Resun LP100</td>
			<td >Resun</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Strobe light</td>
			<td >ELMED Helio-Strob micro2</td>
			<td >ELMED Dr. Ing. Mense GmbH, Heiligenhaus, Germany</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Humidifier</td>
			<td >Custom made</td>
			<td >Voice Research Lab, Dept. Biophysics, Faculty of Sciences, Palacky University Olomouc, Czech republic</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Subglottic tract</td>
			<td >Custom made adjustable subglottic tract</td>
			<td >Voice Research Lab, Dept. Biophysics, Faculty of Sciences, Palacky University Olomouc, Czech republic</td>
			<td >Hampala, V., Svec, Jan, Schovanek, P., and Mandat, D. Uzitny vzor c. 25585: Model subglotickeho traktu. [Utility model no. 25585: Model of subglottal tract] (In Czech) Soukup, P. 2013-27834(CZ 25505 U1), 1-7. 24-6-2013. Praha, Urad prumysloveho vlastnictvi</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

hemi-laryngeal setup for studying vocal fold vibration in three dimensions

Stemmen til mennesker og de fleste ikke-menneskelige pattedyr genereres i strupehodet gjennom selvdrevet oscillation av de vokale foldene. Direkte visuell dokumentasjon vokal fold vibrasjoner er utfordrende, spesielt i ikke-menneskelige pattedyr. Som en tilbyr forbrukeravgift strupehode eksperimenter muligheten til å undersøke vokal fold vibrasjon under kontrollerte fysiologiske og fysiske forhold. Bruk av en full strupehode gir imidlertid bare en ovenifra de vokale foldene, unntatt avgjørende deler av oscillerende strukturer fra observasjon under deres samhandling med aerodynamisk styrker. Denne begrensningen kan overvinnes ved å benytte en hemi-strupehode oppsett hvor halvparten av strupehode midt-sagittally fjernes, å tilby en overlegen og lateral utsikt over gjenværende vokal fold under selvbilde vedvarende oscillation.
Her gis en trinnvis veiledning for anatomiske utarbeidelse av hemi-strupe strukturer og montering på laboratoriebenken. Eksemplarisk phonation av hemi-strupehode preparat er dokumentert med høyhastighets videodata fanget av to synkronisert kamera (superior og lateral visninger), viser tredimensjonale vokal brett bevegelse og tilsvarende tid-varierer kontakte området. Dokumentasjon av hemi-strupehode oppsettet i publikasjonen vil lette program og pålitelig repeatability i eksperimentell forskning, gir stemme forskere til å forstå biomekanikk stemme produksjon.

Illustrasjoner av hemi-strupehode utarbeidelse og dens montering på luft levering røret, som refereres i den forrige delen, finnes i figur 1 og figur 2, henholdsvis.
Dokumentasjon av vokal fold vibrasjoner fra to kameravinkler
Luftstrømmen-indusert selvdrevet oscillation av hemi-strupehode ...

Watch this Scientific Journal Video about Hemi-laryngeal Setup for Studying Vocal Fold Vibration in Three Dimensions at JoVE.com

Hemi-laryngeal Setup for Studying Vocal Fold Vibration in Three Dimensions

Dette papiret introduserer en protokoll for utarbeidelse av hemi-strupehode tilrettelegge en mange--dimensjonerer utsikt av vokal fold vibrasjon, for å undersøke ulike Biofysiske aspekter av stemme produksjonen hos mennesker og ikke-menneskelige pattedyr.

Hemi-strupe oppsett for å studere vokal Fold vibrasjoner i tre dimensjoner

The voice of humans and most non-human mammals is generated in the larynx through self-sustaining oscillation of the vocal folds. Direct visual ...

Research

JoVE Journal

Biology

Studying Aggression in Drosophila (fruit flies)

Studying Aggression in Drosophila fruit flies

Aggression is an innate behavior that evolved in the framework of defending or obtaining resources.  This complex social behavior is influenced by ...

Chip-based Three-dimensional Cell Culture in Perfused Micro-bioreactors

We have developed a chip-based cell culture system for the three-dimensional cultivation of cells. The chip is typically manufactured from ...

Microfabrication of Chip-sized Scaffolds for Three-dimensional Cell cultivation

Using microfabrication technologies is a prerequisite to create scaffolds of reproducible geometry and constant quality for three-dimensional cell ...

Microinjection Techniques for Studying Mitosis in the Drosophila melanogaster Syncytial Embryo

Microinjection Techniques for Studying Mitosis in the Drosophila melanogaster Syncytial Embryo

This protocol describes the use of the Drosophila melanogaster syncytial embryo  for studying mitosis1.  Drosophila has useful genetics with a sequenced ...

Patch Clamp and Perfusion Techniques for Studying Ion Channels Expressed in Xenopus oocytes

Patch Clamp and Perfusion Techniques for Studying Ion Channels Expressed in Xenopus oocytes

The protocol presented here is designed to study the activation of the large conductance, voltage- and Ca2+-activated K+ (BK) channels. The protocol may ...

FRET Imaging in Three-dimensional Hydrogels

FRET Imaging i Tredimensjonal Hydrogeler

Imaging of F&#246;rster resonance energy transfer (FRET)&#160;is a powerful tool for examining cell biology in real-time. Studies utilizing FRET commonly ...

An In Vitro Model for Studying Cellular Transformation by Kaposi Sarcoma Herpesvirus

An In Vitro Model for Studying Cellular Transformation by Kaposi Sarcoma Herpesvirus

En In Vitro -modellen for å undersøke mobilnettet transformasjon av Kaposis sarkom Herpesvirus

Kaposi sarcoma (KS) is an unusual tumor composed of proliferating spindle cells that is initiated by infection of endothelial cells (EC) with KSHV, and ...

Cultivation of Caenorhabditis elegans in Three Dimensions in the Laboratory

Cultivation of Caenorhabditis elegans in Three Dimensions in the Laboratory

dyrking av<em&gt; Caenorhabditis elegans</em&gt; I tre dimensjoner i laboratoriet

The use of genetic model organisms such as Caenorhabditis elegans has led to seminal discoveries in biology over the last five decades. Most of what we ...

Quadruple-Checkerboard: A Modification of the Three-Dimensional Checkerboard for Studying Drug Combinations

Firedoble sjakkbrett: En modifikasjon av det tredimensjonale sjakkbrettet for å studere stoffkombinasjoner

The concept of drug-combination therapy is becoming very important mainly with the drastic increase in resistance to drugs. The ...

Direct Stochastic Optical Reconstruction Microscopy of Extracellular Vesicles in Three Dimensions

Direkte stokastisk optisk rekonstruksjon mikroskopi av ekstracellulære vesicles i tre dimensjoner

Extracellular vesicles (EVs) are released by all cell types and play an important role in cell signaling and homeostasis. The visualization of EVs often ...