Vocal sib-sib interactions: how siblings adjust signaling level to each other

Game theory states that iterative interactions between individuals are necessary to adjust behaviour optimally to one another. Although our understanding of the role of begging signals in the resolution of parent-offspring conflict over parental investment rests on game theory implying repeated interactions between family members, empiricists usually consider interactions at the exact moment when parents allocate food among the brood. Therefore, the mechanisms by which siblings adjust signalling level to one another remain unclear. We tackled this issue in the barn owl, Tyto alba. In the absence of parents, hungry nestlings signal vocally to siblings their intention to contest vigorously the next, indivisible, food item. Such behaviour deters siblings from competing and begging when parents return to the nest. In experimental two-chick broods, nestlings producing the longest calls in the absence of parents, a signal of hunger level, were more successful at monopolizing the food item at the first parental feeding visit of the night. Moreover, nestlings increased (versus decreased) call duration when their sibling produced longer (versus shorter) calls, and an individual was more likely to call again if its sibling began to vocalize before or just after it had ended its previous call. These results are in agreement with the hypothesis that siblings challenge each other vocally to reinforce the honesty of sib-sib communication and to resolve conflicts over which individual will have priority of access to the next delivered food item. Siblings challenge each other vocally to confirm that the level of signalling accurately reflects motivation.

Left recurrent laryngeal nerve palsy associated with silicosis.

Left recurrent laryngeal nerve palsy usually results from invasion or compression of the nerve caused by diseases localized within the aortopulmonary window. This study reports the case of a 76-yr-old male with vocal cord paralysis due to lymph node involvement by silicosis. This rare entity was identified by video-mediastinoscopy, which revealed a granulomatous and fibrosed recurrent lymph node encasing the nerve. The nerve was dissected and released from scar tissues. Progressive clinical improvement was observed followed by total and durable recovery of the voice after 15 weeks follow-up.

Osteolytic metastasis detected by F18-FDG PET in a patient with lung carcinoma

We present a 53-year-old man with a vocal cord paralysis observed as a primary manifestation of lung carcinoma. Tc-99m MDP whole body bone scan were performed and resulted a normal scintiscan. The bone scan does not revealed suspicious foci of uptake. The possibility of bone metastasis was taken into consideration. A whole body F18-FDG-PET scan showed intense uptake in the left upper lung corresponding to the primary tumor. A bronchial biopsy confirmed infiltration by small cell lung carcinoma (SCLC). SCLC is composed of poorly differentiated, rapidly growing cells with disease usually occurring centrally rather than peripherally. It metastasizes early. The whole-body F18-FDG-PET scan clearly demonstrated a focus of increased uptake in the second lumbar vertebral body suspicious for osteolytic metastasis. A lytic bone metastasis was confirmed by MRI. The patient then received therapy and underwent follow up abdominal CT. The scan showed blastic changes in the L2 vertebra suggesting response to treatment.

Correlations between Vocal Input and Visual Response Apparently Enhance Presence in a Virtual Environment

This work investigates novel alternative means of interaction in a virtual environment (VE).We analyze whether humans can remap established body functions to learn to interact with digital information in an environment that is cross-sensory by nature and uses vocal utterances in order to influence (abstract) virtual objects. We thus establish a correlation among learning, control of the interface, and the perceived sense of presence in the VE. The application enables intuitive interaction by mapping actions (the prosodic aspects of the human voice) to a certain response (i.e., visualization). A series of single-user and multiuser studies shows that users can gain control of the intuitive interface and learn to adapt to new and previously unseen tasks in VEs. Despite the abstract nature of the presented environment, presence scores were generally very high.

Information retention during competitive interactions : siblings need to constantly repeat vocal displays

Memory is essential to adjust behaviour according to past experience. In societies where animals interact on numerous occasions, memory of previous social interactions may help optimise investment in competition. How long information about the resource holding potential and motivation to compete of conspecifics is retained depends on how fast the value of this information fades, but also on the cost and benefit of retaining information. Information retention has never been investigated in the context of interactions prevailing within the family and more specifically sibling competition. In the absence of parents, barn owl (Tyto alba) nestlings vocally compete for priority of access to the next indivisible food item brought by a parent. The finding that owlets eavesdrop on vocal interactions between siblings to adjust investment in vocalization once competing with them suggests that they memorize siblings' vocal interactions. Playback experiments showed that owlets take into account the past siblings' vocal performance that signals hunger for at least 15 min, but only if the performance was witnessed during a sufficiently long period of time (30 min). Moreover, using natural vocal exchanges in another set of individuals, we showed that sibling signalling was no more taken into account after a few minutes. This suggests that young barn owls need to continuously display their motivation to trigger siblings' withdrawal from the current competition. Repeating a vocal display may ensure its honesty. Studying the extent to which individuals retain past information is important to understand how individuals adjust their competitive investment over resources.

Efficiency and significance of multiple vocal signals in sibling competition

Animals can compete for resources by displaying various acoustic signals that may differentially affect the outcome of competition. We propose the hypothesis that the most efficient signal to deter opponents should be the one that most honestly reveals motivation to compete. We tested this hypothesis in the barn owl (Tyto alba) in which nestlings produce more calls of longer duration than siblings to compete for priority access to the indivisible prey item their parents will deliver next. Because nestlings increase call rate to a larger extent than call duration when they become hungrier, call rate would signal more accurately hunger level. This leads us to propose three predictions. First, a high number of calls should be more efficient in deterring siblings to compete than long calls. Second, the rate at which an individual calls should be more sensitive to variation in the intensity of the sibling vocal competition than the duration of its calls. Third, call rate should influence competitors' vocalization for a longer period of time than call duration. To test these three predictions we performed playback experiments by broadcasting to singleton nestlings calls of varying durations and at different rates. According to the first prediction, singleton nestlings became less vocal to a larger extent when we broadcasted more calls compared to longer calls. In line with the second prediction, nestlings reduced vocalization rate to a larger extent than call duration when we broadcasted more or longer calls. Finally, call rate had a longer influence on opponent's vocal behavior than call duration. Young animals thus actively and differentially use multiple signaling components to compete with their siblings over parental resources.

Correlations between vocal input and visual response apparently enhance presence in a virtual environment

This work investigates novel alternative means of interaction in a virtual environment (VE).We analyze whether humans can remap established body functions to learn to interact with digital information in an environment that is cross-sensory by nature and uses vocal utterances in order to influence (abstract) virtual objects. We thus establish a correlation among learning, control of the interface, and the perceived sense of presence in the VE. The application enables intuitive interaction by mapping actions (the prosodic aspects of the human voice) to a certain response (i.e., visualization). A series of single-user and multiuser studies shows that users can gain control of the intuitive interface and learn to adapt to new and previously unseen tasks in VEs. Despite the abstract nature of the presented environment, presence scores were generally very high.

Nonverbal social sensing in action: Unobtrusive recording and extracting of nonverbal behavior in social interactions illustrated with a research example

Nonverbal behavior coding is typically conducted by "hand". To remedy this time and resource intensive undertaking, we illustrate how nonverbal social sensing, defined as the automated recording and extracting of nonverbal behavior via ubiquitous social sensing platforms, can be achieved. More precisely, we show how and what kind of nonverbal cues can be extracted and to what extent automated extracted nonverbal cues can be validly obtained with an illustrative research example. In a job interview, the applicant's vocal and visual nonverbal immediacy behavior was automatically sensed and extracted. Results show that the applicant's nonverbal behavior can be validly extracted. Moreover, both visual and vocal applicant nonverbal behavior predict recruiter hiring decision, which is in line with previous findings on manually coded applicant nonverbal behavior. Finally, applicant average turn duration, tempo variation, and gazing best predict recruiter hiring decision. Results and implications of such a nonverbal social sensing for future research are discussed.

"Quería crear un nuevo cosmos" : Aleksandr Scriabin y su sonata para piano nº 9

A partir de l’estudi general de l’obra d’Aleksandr Scriabin i a partir de l’anàlisi particular de la Sonata núm. 9 així com de les distintes influències que va tenir, el treball pretén fer una valoració de com caldria interpretar la Sonata núm. 9. És per això que hom fa una introducció general a la vida de Scriabin i el situa en el seu context històric; estudia el seu interès per la filosofia i com aquesta va influir en la seva obra. Alhora hom analitza la faceta de Scriabin com a pianista i en revisa l’obra com a compositor. La segona part del treball, pròpiament analítica, entra en la qüestió de les sonates i la importància que adquireixen en tota la seva obra per tal de centrar-se, en el darrer punt, en la Sonata núm. 9 i l’enfocament interpretatiu que podria tenir. Aquí, a partir del que prèviament s’ha estudiat, hom proposa una possibilitat interpretativa. En relació a aquest punt es comparen interpretacions de diversos pianistes.

Osteolytic metastasis detected in a patient with lung carcinoma by F18-FDG PET

We present a 53-year-old man with a vocal cord paralysis observed as a primary manifestation of lung carcinoma. Tc-99m MDP whole body bone scan was performed and resulted in a normal scintiscan. The bone scan did not reveal any suspicious foci of uptake. The possibility of bone metastasis was taken into consideration. A whole body F18-FDG-PET scan showed intense uptake in the left upper lung corresponding to the primary tumor. A bronchial biopsy confirmed infiltration by small cell lung carcinoma (SCLC). SCLC is composed of poorly differentiated, rapidly growing cells with diseases usually occurring centrally rather than peripherally. It metastasizes early. The whole-body F18-FDG-PET scan clearly demonstrated a focus of increased uptake in the second lumbar vertebral body suspicious for osteolytic metastasis. A lytic bone metastasis was confirmed by MRI. The patient then received therapy and underwent follow up abdominal CT. The scan showed blastic changes in the L2 vertebra suggesting response to treatment.

El piano francès dels segles XX i XXI : una breu investigació per al disseny d'un repertori de concert

Aquest projecte pretén estudiar les aportacions de Messiaen, Dutilleux i Boulez en l’escriptura pianística, analitzant-ne la transcendència en el terreny interpretatiu actual. Per tal d’assolir aquest objectiu, es repassa quina ha sigut l’evolució de la tècnica pianística francesa, s’estudia el material i les circumstàncies que originen els respectius catàlegs per a piano i es realitza una comparativa del repertori estudiat en els principals conservatoris superiors de Barcelona, París, Sant Petersburg i Moscou. Aquest anàlisi permet determinar que el conservatori de París potencia les obres de nova creació, mentre que als de Barcelona, Sant Petersburg i Moscou encara s’opta per un estudi convergent al cànon. Com a conseqüència, els autors esmentats es consideren objecte d’estudi essencial a París, mentre que a Barcelona i les urbs russes encara no s’han establert en el pla d’estudis.

Intersection : Exploration du concept à travers la composition de trois oeuvres musicales

La version intégrale de ce mémoire est disponible uniquement pour consultation individuelle à la Bibliothèque de musique de l'Université de Montréal (www.bib.umontreal.ca/MU).

The expression and production of piano timbre : gestural control and technique, perception and verbalisation in the context of piano performance and practice

La version intégrale de cette thèse est disponible uniquement pour consultation individuelle à la Bibliothèque de musique de l’Université de Montréal (http://www.bib.umontreal.ca/MU).

Neural substrates and functional connectivity associated with sleep-dependent and independent consolidation of new motor skills

La mémoire n’est pas un processus unitaire et est souvent divisée en deux catégories majeures: la mémoire déclarative (pour les faits) et procédurale (pour les habitudes et habiletés motrices). Pour perdurer, une trace mnésique doit passer par la consolidation, un processus par lequel elle devient plus robuste et moins susceptible à l’interférence. Le sommeil est connu comme jouant un rôle clé pour permettre le processus de consolidation, particulièrement pour la mémoire déclarative. Depuis plusieurs années cependant, son rôle est aussi reconnu pour la mémoire procédurale. Il est par contre intéressant de noter que ce ne sont pas tous les types de mémoire procédurale qui requiert le sommeil afin d’être consolidée. Entre autres, le sommeil semble nécessaire pour consolider un apprentissage de séquences motrices (s’apparentant à l’apprentissage du piano), mais pas un apprentissage d’adaptation visuomotrice (tel qu’apprendre à rouler à bicyclette). Parallèlement, l’apprentissage à long terme de ces deux types d’habiletés semble également sous-tendu par des circuits neuronaux distincts; c’est-à-dire un réseau cortico-striatal et cortico-cérébelleux respectivement. Toutefois, l’implication de ces réseaux dans le processus de consolidation comme tel demeure incertain. Le but de cette thèse est donc de mieux comprendre le rôle du sommeil, en contrôlant pour le simple passage du temps, dans la consolidation de ces deux types d’apprentissage, à l’aide de l’imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle et d’analyses de connectivité cérébrale. Nos résultats comportementaux supportent l’idée que seul l’apprentissage séquentiel requiert le sommeil pour déclencher le processus de consolidation. Nous suggérons de plus que le putamen est fortement associé à ce processus. En revanche, les performances d’un apprentissage visuomoteur s’améliorent indépendamment du sommeil et sont de plus corrélées à une plus grande activation du cervelet. Finalement, en explorant l’effet du sommeil sur la connectivité cérébrale, nos résultats démontrent qu’en fait, un système cortico-striatal semble être plus intégré suite à la consolidation. C’est-à-dire que l’interaction au sein des régions du système est plus forte lorsque la consolidation a eu lieu, après une nuit de sommeil. En opposition, le simple passage du temps semble nuire à l’intégration de ce réseau cortico-striatal. En somme, nous avons pu élargir les connaissances quant au rôle du sommeil pour la mémoire procédurale, notamment en démontrant que ce ne sont pas tous les types d’apprentissages qui requièrent le sommeil pour amorcer le processus de consolidation. D’ailleurs, nous avons également démontré que cette dissociation de l’effet du sommeil est également reflétée par l’implication de deux réseaux cérébraux distincts. À savoir, un réseau cortico-striatal et un réseau cortico-cérébelleux pour la consolidation respective de l’apprentissage de séquence et d’adaptation visuomotrice. Enfin, nous suggérons que la consolidation durant le sommeil permet de protéger et favoriser une meilleure cohésion au sein du réseau cortico-striatal associé à notre tâche; un phénomène qui, s’il est retrouvé avec d’autres types d’apprentissage, pourrait être considéré comme un nouveau marqueur de la consolidation.

Traitement vocal et vieillissement normal : apports comportementaux et neurofonctionnels

La voix est tout sauf un stimulus auditif ordinaire. Pour cause, elle prend son importance de manière très précoce chez l’Homme lorsque, dans l’environnement amniotique, le fœtus entend pour la toute première fois la voix de sa mère. C’est en quelque sorte par l’intermédiaire de cette voix que les premiers contacts avec le monde extérieur, mais également avec l’Autre, s’effectuent. Le statut particulier de la voix humaine perdure au fil du développement, devenant plus tard le principal médium véhiculant le langage oral, si significatif pour l’Homme. En parallèle, et de manière tout aussi adaptative, elle permet la transmission d’informations non langagières renseignant sur l’identité, l’état émotionnel mais également le statut social de chaque individu. C’est ainsi que simplement en entendant la voix d’une personne inconnue, il est généralement possible d’en extrapoler son âge, son genre, mais également d’avoir une idée assez précise de l’état émotionnel dans lequel elle se trouve. Les capacités permettant d’extraire de la voix les divers éléments informationnels qu’elle contient ne seraient toutefois pas stables au fil du temps. Ainsi, le vieillissement normal semble associé à des difficultés de traitement des informations vocales de nature langagière, mais également non langagière. De nombreuses études se sont intéressées au déclin des capacités de traitement du discours avec l’âge. Beaucoup moins de travaux ont cependant considéré les conséquences du vieillissement sur le domaine paralinguistique et, lorsque des travaux s’y sont attardés, c’est essentiellement la sphère affective qui a été investiguée. En raison de ce peu d’études, mais également de leur focus portant spécifiquement sur la sphère émotionnelle, il est extrêmement ardu de généraliser les résultats obtenus au traitement vocal général. La présente thèse s’est donc intéressée aux capacités de traitement de la voix dans le vieillissement normal. La première étude de cette thèse (Article 1) avait pour objectif d’évaluer l’impact du vieillissement normal sur les capacités comportementales de traitement paralinguistique vocal non émotionnel. Pour ce faire, une batterie informatisée composée de quatre tâches a été élaborée : la batterie d’évaluation de la perception vocale (Batterie EPV; tâches de catégorisation de genre, de discrimination de sources sonores, adaptative de discrimination et de mémorisation). Cette batterie permettait de comparer les performances d’adultes jeunes et âgés lors du traitement de stimuli vocaux et non vocaux, mais également lors du traitement de divers stimuli vocaux. Cette première étude met en évidence, pour trois des quatre tâches comportementales, des performances inférieures chez les adultes âgés et ce, malgré le contrôle statistique des contributions du déclin auditif et cognitif. Pour les aînés, le traitement de stimuli vocaux, en comparaison au traitement de stimuli non vocaux, n’était toutefois pas systématiquement inférieur à celui des jeunes adultes. Sans que les performances ne puissent être prédites par la mesure cognitive utilisée comme covariable (performances au MoCA), il appert que les demandes cognitives inhérentes aux tâches participent à ces différences intergroupes. Le second article de ce travail visait quant à lui à explorer à l’aide de l’imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle (IRMf), l’influence du vieillissement normal sur les réseaux neuronaux sous-tendant le traitement de l’information vocale, une telle investigation n’ayant jamais été effectuée auparavant. Pour ce faire, une tâche d’écoute passive (permettant le contraste de blocs de sons vocaux et non vocaux) ainsi qu’une tâche adaptative de discrimination ont été utilisées. La tâche adaptative, basée sur une type de protocole psycoacoustique « up-down », assurait l’obtention de niveau de performance équivalent entre les deux groupes, une condition nécessaire pour la comparaison de groupe au niveau neurofonctionnel. La comparaison des adultes jeunes et âgés n’a mis en évidence aucune disparité quant au recrutement des aires répondant préférentiellement à la voix : les aires vocales temporales (AVT). Ce résultat suggère que l’âge n’affecte pas la mobilisation des aires spécialisées dans le traitement de la voix. Néanmoins, à l’extérieur des AVT et chez les aînés, le sous recrutement d’une portion du cortex auditif a été observé, en parallèle au recrutement additionnel de régions pariétale, temporale et frontale (Article 2 – Étude 1). Lors de la réalisation d’une tâche adaptative de discrimination, contrairement à ce qui était attendu, les seuils de discrimination des deux groupes d’âges étaient comparables. Pour effectuer la tâche, les participants âgés ont cependant recruté un réseau neuronal plus étendu que celui des jeunes adultes, et pour les aînés, l’activation additionnelle de régions frontale et temporale sous-tendaient la réalisation de la tâche (Article 2 - Étude 2). Les données comportementales présentées dans cette thèse suggèrent que l’effet délétère que semble avoir le vieillissement normal sur les capacités de traitement paralinguistique vocal affectif est également retrouvé lors du traitement d’informations vocales émotionnellement neutres. En parallèle, la mise en place de phénomènes de plasticité cérébrale est objectivée. Ces derniers ne toucheraient cependant pas les réseaux spécialisés dans le traitement de la voix, qui seraient recrutés de manière comparable par les adultes jeunes et âgés. Néanmoins, la tâche d’écoute passive a mis en évidence la présence, chez les aînés, du recrutement sous-optimal d’une portion du cortex auditif (gyrus temporal transverse). En parallèle, et ce pour les deux tâches, des réseaux neuronaux surnuméraires étaient sollicitées par les adultes âgés, permettant potentiellement d’assurer, chez les ainés, le maintien de performances adéquates.