Name: fmri mapping of brain activity associated with the vocal production of consonant and dissonant intervals
Uploaded: 2017-05-23T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about fMRI Mapping of Brain Activity Associated with the Vocal Production of Consonant and Dissonant Intervals at JoVE.com

著者はSecretaríade Salud deMéxico（HIM / 2011/058 SSA。1009）、CONACYT（SALUD-2012-01-182160）、DGAPA UNAM（PAPIIT IN109214）からのこの研究に対する財政的支援を認めています。

このプロトコルは、病院Infantil deMéxico &quot;FedericoGómez&quot;の研究、倫理、安全委員会によって承認されています。 1.行動試験<ol><li>すべての参加予定者が通常の聴覚（-8,000 Hzのオクターブ周波数で20 dBの聴力レベル（HL））を持つことを確認するために、標準の純音聴力検査を実施します。すべての参加者が右利きであることを確認するには、Edinburgh Handedness Inventory <sup ...

<ol>
	<li>Burns, E., Deutsch, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Intervals, scales, and tuning. The psychology of music. , 215-264 (1999).</li><li>Lundin, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+a+cultural+theory+of+consonance.">Toward a cultural theory of consonance.</a> J. Psychol. 23, 45-49 (1947).</li><li>Fritz, T., Jentschke, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Universal+recognition+of+three+basic+emotions+in+music.">Universal recognition of three basic emotions in music.</a> Curr. Biol. 19, 573-576 (2009).</li><li>Schellenberg, E. G., Trehub, S. 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E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Children's+discrimination+of+melodic+intervals.">Children's discrimination of melodic intervals.</a> Dev. Psychol. 32 (6), 1039-1050 (1996).</li><li>Peretz, I., Blood, A. J., Penhune, V., Zatorre, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+deafness+to+dissonance.">Cortical deafness to dissonance.</a> Brain. 124, 928-940 (2001).</li><li>Mcdermott, J. H., Schultz, A. F., Undurraga, E. A., Godoy, R. 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J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emotion+processing+of+major,+minor,+and+dissonant+chords:+A+functional+magnetic+resonance+imaging+study.">Emotion processing of major, minor, and dissonant chords: A functional magnetic resonance imaging study.</a> Ann. N. Y. Acad. Sci. 1060, 450-453 (2005).</li><li>Foss, A. H., Altschuler, E. L., James, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+correlates+of+the+Pythagorean+ratio+rules.">Neural correlates of the Pythagorean ratio rules.</a> Neuroreport. 18, 1521-1525 (2007).</li><li>Limb, C. J., Braun, A. 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Brain Res. 187, 613-621 (2008).</li><li>Belyk, M., Pfordresher, P. Q., Liotti, M., Brown, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neural+basis+of+vocal+pitch+imitation+in+humans.">The neural basis of vocal pitch imitation in humans.</a> J. Cogn. Neurosci. 28, 621-635 (2016).</li><li>Kleber, B., Veit, R., Birbaumer, N., Gruzelier, J., Lotze, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+brain+of+opera+singers:+Experience-dependent+changes+in+functional+activation.">The brain of opera singers: Experience-dependent changes in functional activation.</a> Cereb. Cortex. 20, 1144-1152 (2010).</li><li>J&#252;rgens, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+pathways+underlying+vocal+control.">Neural pathways underlying vocal control.</a> Neurosci. Biobehav. Rev. 26, 235-258 (2002).</li><li>Kleber, B., Birbaumer, N., Veit, R., Trevorrow, T., Lotze, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overt+and+imagined+singing+of+an+Italian+aria.">Overt and imagined singing of an Italian aria.</a> Neuroimage. 36, 889-900 (2007).</li><li>Kleber, B., Zeitouni, A. G., Friberg, A., Zatorre, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experience-dependent+modulation+of+feedback+integration+during+singing:+role+of+the+right+anterior+insula.">Experience-dependent modulation of feedback integration during singing: role of the right anterior insula.</a> J. Neurosci. 33, 6070-6080 (2013).</li><li>Zarate, J. M., Zatorre, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experience-dependent+neural+substrates+involved+in+vocal+pitch+regulation+during+singing.">Experience-dependent neural substrates involved in vocal pitch regulation during singing.</a> Neuroimage. 40, 1871-1887 (2008).</li><li>Gonz&#225;lez-Garc&#237;a, N., Gonz&#225;lez, M. A., Rend&#243;n, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+activity+related+to+discrimination+and+vocal+production+of+consonant+and+dissonant+musical+intervals.">Neural activity related to discrimination and vocal production of consonant and dissonant musical intervals.</a> Brain Res. 1643, 59-69 (2016).</li><li>Oldfield, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+assessment+and+analysis+of+handedness:+The+Edinburgh+inventory.">The assessment and analysis of handedness: The Edinburgh inventory.</a> Neuropsychologia. 9, 97-113 (1971).</li><li>Samuels, M. L., Witmer, J. 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M., Stefan, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+MRI-based+probabilistic+atlas+of+neuroanatomy.">An MRI-based probabilistic atlas of neuroanatomy.</a> Magnetic Resonance Scanning and Epilepsy. 264, 263-274 (1994).</li><li>Ashburner, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> SPM8 Manual. , (2013).</li><li>&#214;zdemir, E., Norton, A., Schlaug, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shared+and+distinct+neural+correlates+of+singing+and+speaking.">Shared and distinct neural correlates of singing and speaking.</a> Neuroimage. 33, 628-635 (2006).</li><li>Brown, S., Ngan, E., Liotti, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+larynx+area+in+the+human+motor+cortex.">A larynx area in the human motor cortex.</a> Cereb. Cortex. 18, 837-845 (2008).</li><li>Worsley, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Statistical+analysis+of+activation+images.">Statistical analysis of activation images.</a> Functional MRI: An introduction to methods. , 251-270 (2001).</li><li>. FSL Atlases Available from: <a target="_blank" href="https://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fslwiki/Atlases">https://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fslwiki/Atlases</a> (2015)</li><li>Bidelman, G. M., Krishnan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+correlates+of+consonance,+dissonance,+and+the+hierarchy+of+musical+pitch+in+the+human+brainstem.">Neural correlates of consonance, dissonance, and the hierarchy of musical pitch in the human brainstem.</a> J. 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A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=&amp;#34;Sparse&amp;#34;+temporal+sampling+in+auditory+fMRI.">&amp;#34;Sparse&amp;#34; temporal sampling in auditory fMRI.</a> Hum. Brain Mapp. 7, 213-223 (1999).</li><li>Ternstr&#246;m, S., Sundberg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acoustical+factors+related+to+pitch+precision+in+choir+singing.">Acoustical factors related to pitch precision in choir singing.</a> Speech Music Hear. Q. Prog. Status Rep. 23, 76-90 (1982).</li><li>Ternstr&#246;m, S., Sundberg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intonation+precision+of+choir+singers.">Intonation precision of choir singers.</a> J. Acoust. Soc. Am. 84, 59-69 (1988).</li></ol>

この作品は、歌声が子音と不協和音の間に脳活動を研究する手段として使用されるプロトコルを記述しています。歌唱は、おそらく音楽区間22の生成のための最も簡単な方法であるが、和音の生成を可能にしない。しかし、和音概念のほとんどの物理的特徴付けは、ある程度、同時音符の重ね合わせに依存するが、子音または不協和和音に対応する音符で構成された区間は?...

ある種の音楽ピッチの組み合わせは、一般的に子音であると認められており、典型的には心地よい感覚と関連している。他の組み合わせは、一般に、不協和と呼ばれ、不快感または未解決の感情と関連している1 。音韻習得と訓練が協調2の認識にある役割を果たすと仮定することは賢明であるが、子音と不協和区間と和音の知覚の違いはおそらく以前考えられていた3より音楽文化に依存しないことが示されている。単純な生物学的基盤4,5,6からも得られる。用語集のあいまいな理解を避けるために、Terhardt 7は、音楽的な文脈における協和とは対照的に、感覚的な協調の概念を導入したたとえば調和がある和音や音程への応答に影響を与える場合があります。現在のプロトコルでは、文脈依存処理からの干渉なしに、感覚的な協和にのみ関連する活性化を正確に区別するために、隔離された2音符間隔のみが正確に使用された8 。 ヘルマンホルツ9は、純粋に物理的な手段で協和を特徴付ける試みを始めた。ヘルムホルツ9は、不協和音に関連する知覚された粗さが隣接する周波数成分間の鼓動に起因すると考えた。しかしながら、より最近では、感覚的な協調は、粗さの欠如に関連するだけでなく、調和、すなわち、与えられた調子または和音の部分的な音と和音の非調和の音との調和とも関連することが示されている低い周波数10,11 。行動研究は、主観的な協和が実際にpuの影響を受けることを確認している周波数間隔12,13などの物理的パラメータに依存しているが、より広い範囲の研究は、物理現象が知覚される協和と不協和音の差異だけを説明することはできないことを最終的に示している14,15,16,17。しかしながら、これらの研究のすべては、様々な間隔または和音を聞くときに、これらの相違を報告する。子宮頸がんの発症時には、脳梗塞の発症が心配されています。陽電子放射断層撮影（PET）と機能性磁気共鳴画像法（fMRI）を使用したさまざまな研究により、本研究の目的は、子音や声の不自然な音程を聞くのではなく、発声するときの脳活動に影響を与えます。 音楽制作中の感覚・運動制御の研究は、典型的には楽器の使用を伴い、非常にしばしば、ニューロイメージング中に使用するために特別に修正された器具の製作を必要とする。しかし、歌唱は、楽器が人間の声そのものなので、音楽制作中の感覚運動プロセスの分析のための適切なメカニズムを最初から提供しているようであり、声楽装置は、イメージング22 。ピッチ制御23 、声模倣24 、訓練誘導適応変化25 、外部フィードバック25の統合など、歌唱の態様に関連する神経機構は、 <s過去20年間にわたり多数の研究の対象となってきたが、歌声の子音と不協和区間の神経相関は最近になってしか報告されていない30 。この目的のために、現在の論文では、参加者による子音と不協和音の適切な認識を確立するための行動テストが記述されています。これに続いて、様々な子音と不協和音を歌う参加者のfMRIの研究が続きます。 fMRIプロトコルは比較的簡単ですが、すべてのMRI研究と同様に、実験を正しく設定するためには十分な注意が必要です。この場合、歌の作業中に頭、口、唇の動きを最小限にすることが特に重要であり、歌の物理的行為に直接関係しない効果をより簡単に特定することができます。この方法論は、歌うことによって音楽制作を含む様々な活動に関連する神経メカニズムを賞賛する。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="926">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:343px;">Achieva 1.5-T magnetic resonance scanner</td>
			<td style="width:297px;">Philips</td>
			<td style="width:119px;">Release 6.4</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:343px;">Audacity</td>
			<td style="width:297px;">Open source</td>
			<td style="width:119px;">2.0.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:343px;">Audio interface&#160;</td>
			<td style="width:297px;">Tascam</td>
			<td style="width:119px;">US-144MKII&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:343px;">Audiometer</td>
			<td style="width:297px;">Br&#252;el &#38; Kjaer</td>
			<td style="width:119px;">Type 1800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:343px;">E-Prime Professional</td>
			<td style="width:297px;">Psychology Software Tools, Inc.</td>
			<td style="width:119px;">2.0.0.74</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:343px;">Matlab</td>
			<td style="width:297px;">Mathworks</td>
			<td style="width:119px;">R2014A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:343px;">MRI-Compatible Insert Earphones</td>
			<td style="width:297px;">Sensimetrics</td>
			<td style="width:119px;">S14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:343px;">Praat</td>
			<td style="width:297px;">Open source</td>
			<td style="width:119px;">5.4.12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:343px;">Pro audio condenser microphone</td>
			<td style="width:297px;">Shure</td>
			<td style="width:119px;">SM93</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:343px;">SPSS Statistics</td>
			<td style="width:297px;">IBM</td>
			<td style="width:119px;">20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:343px;">Statistical Parametric Mapping</td>
			<td style="width:297px;">Wellcome Trust Centre for Neuroimaging</td>
			<td style="width:119px;">8</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fmri mapping of brain activity associated with the vocal production of consonant and dissonant intervals

協調性と不協感性の神経相関は広く研究されているが、協調性と不協和性の神経相関は研究されていない。音楽制作の最も単純なやり方は歌ですが、イメージングの観点から見ると、それは運動活動を伴うため、聞き取るよりも難題が多いです。音楽区間の正確な歌唱は、正確に各音符を生成するために、聴覚フィードバック処理と声帯運動制御との間の統合を必要とする。このプロトコルは、子音および不協和区間の声調生成に関連する神経活動の監視を可能にする方法を提示する。聴覚弁別試験と、所定の時間間隔を最初に聞いて再生することの両方のために、4つの音程、2つの子音と2つの不協和音が刺激として使用される。保育者レベルの女性ボーカル学生全員が、機能的な磁気Resリスニングタスクを制御条件とする歌唱タスクの実行中のオニオンイメージング（fMRI）を含む。このようにして、モーターシステムと聴覚システムの両方の活動が観察され、歌作業中の声の正確度の測定値も得られた。したがって、このプロトコルは、異なるタイプの区間を歌うことに関連する活動化、または必要な音符をより正確に歌うことに関連する活動化を追跡するためにも使用することができる。この結果は、不協和音を歌うことは、子音の歌唱よりも聴覚および感覚運動システムからの外部フィードバックの統合に関与する神経機構のより大きな参加を必要とすることを示している。

<html>実験に参加した11人の参加者はすべて、コンサバトリーレベルの女性のボーカル生であり、スキャンのために選択される区間認識タスクで十分に機能しました。区間識別タスクの成功率は、65.72±21.67％であり、期待されるように、74.82±14.15％であった不協点および子音区間を特定する成功率よりも低い。 研究の基本的...

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fMRI Mapping of Brain Activity Associated with the Vocal Production of Consonant and Dissonant Intervals

子音と不協和区間を聞く神経相関は広く研究されているが、子音区間と不協和区間の生成に関連する神経機構はあまり知られていない。この記事では、行動テストとfMRIを、間隔の特定と歌い合わせのタスクと組み合わせて、これらのメカニズムを説明します。

子音と睡眠不足の声調発声に伴う脳活動のfMRIマッピング

The neural correlates of consonance and dissonance perception have been widely studied, but not the neural correlates of consonance and dissonance ...

Research

JoVE Journal

Behavior

Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) with Auditory Stimulation in Songbirds

Functional Magnetic Resonance Imaging fMRI with Auditory Stimulation in Songbirds

鳴禽類における聴覚刺激と機能的磁気共鳴画像法（fMRI）

The neurobiology of birdsong, as a model for human speech, is a pronounced area of research in behavioral neuroscience. Whereas electrophysiology and ...

Stereotactic Injection of MicroRNA-expressing Lentiviruses to the Mouse Hippocampus CA1 Region and Assessment of the Behavioral Outcome

の定位注入マイクロRNA発現マウス海馬CA1領域にレンチウイルスと行動アウトカムの評価

MicroRNAs (miRNAs) are small regulatory single-stranded RNA molecules around 22 nucleotides long that may each target numerous mRNA transcripts and dim an ...

How to Detect Amygdala Activity with Magnetoencephalography using Source Imaging

ソースイメージングを使用磁図と扁桃体の活性を検出する方法

In trace fear conditioning a conditional  stimulus (CS) predicts the occurrence of the unconditional stimulus (UCS),  which is presented after a brief ...

Best Current Practice for Obtaining High Quality EEG Data During Simultaneous fMRI

同時fMRIの中の高品質脳波データの取得のための最も良い現在の習慣

Simultaneous  EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the  high spatial accuracy of fMRI. The data  from these two ...

A Method for Investigating Age-related Differences in the Functional Connectivity of Cognitive Control Networks Associated with Dimensional Change Card Sort Performance

寸法変化カードソート·パフォーマンスと認知制御ネットワーク関連の機能的結合の加齢の違いを調査するための方法

The ability to adjust behavior to sudden changes in the environment develops gradually in childhood and adolescence. For example, in the Dimensional ...

Measurement of Fronto-limbic Activity Using an Emotional Oddball Task in Children with Familial High Risk for Schizophrenia

統合失調症のための家族ハイリスク児の感情オドボール課題を用いて前頭辺縁系の活性の測定

Adolescence is a critical developmental period where the early symptoms of schizophrenia frequently emerge. First-degree relatives of people with ...

Transferring Cognitive Tasks Between Brain Imaging Modalities: Implications for Task Design and Results Interpretation in fMRI Studies

脳イメージングモダリティ間で転送認知タスク：fMRIの研究の作業の設計と結果の解釈のための含意

As cognitive neuroscience methods develop, established experimental tasks are used with emerging brain imaging modalities. Here transferring a paradigm ...

Design and Implementation of an fMRI Study Examining Thought Suppression in Young Women with, and At-risk, for Depression

fMRIの研究は、うつ病のため、と若い女性に思考抑制を調べると、アットリスクの設計と実装

Ruminative brooding is associated with increased vulnerability to major depression. Individuals who regularly ruminate will often try to reduce the ...

A View of Their Own: Capturing the Egocentric View of Infants and Toddlers with Head-Mounted Cameras

独自のビュー: ヘッド マウント カメラで乳幼児の自己中心的なビューをキャプチャ

Infants and toddlers view the world, at a basic sensory level, in a fundamentally different way from their parents. This is largely due to biological ...

Using a Real-Time Locating System to Measure Walking Activity Associated with Wandering Behaviors Among Institutionalized Older Adults

歩行施設入所高齢者の徘徊行動に関連付けられている活動を測定するリアルタイム検索システムを使用してください。

A real-time locating system (RTLS) can be used to track the walking activity of institutionalized older adults in long-term care who are at risk for ...