Исследователи Пенсильванской медицины открывают скрытые мозговые пути, имеющие решающее значение для общения
Добавить в закладки
Статьи

Исследователи Пенсильванской медицины открывают скрытые мозговые пути, имеющие решающее значение для общения

Способность понимать речь важна для нашего человеческого развития. Слух позволяет нам воспринимать одно и то же слово, даже когда мы говорим с разной скоростью или тональностью, а также дает нам дополнительную чувствительность к неожиданным звукам. Теперь новые исследования Медицинской школы Перельмана при Пенсильванском университете проясняют, как мозг управляет этими двумя важнейшими особенностями слуха.

Исследователи Penn Medicine обнаружили, как разные нейроны работают вместе в головном мозге, чтобы уменьшить реакцию на частые звуки и усилить реакцию на редкие звуки.

Предоставлено: Geffen Lab.

Ссылки по теме
Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете

Система здравоохранения Пенсильванского университета

В первом исследовании, опубликованном на сайте eLife на этой неделе , Мария Н. Геффен, доктор философии , доцент кафедры нейробиологии, оториноларингологии и хирургии головы и шеи, и ее команда, включая первых соавторов Райана Г. Натана и Джона. Дж. Бригуглио, оба соискателя докторской степени, обнаружили, как разные нейроны работают вместе в головном мозге, уменьшая реакцию на частые звуки и усиливая реакцию на редкие звуки.

При навигации в сложной акустической среде мы слышим как важные, так и неважные звуки, и важнейшая задача нашего мозга — отделить важные звуки от неважных.

«В повседневных разговорах вы хотите иметь возможность вести дискуссию, но одновременно воспринимать, когда кто-то называет ваше имя», — сказал Геффен. «Точно так же мышь, бегущая по лесу, хочет уловить звук приближающейся совы, даже если вокруг нее есть много других, более обычных звуков».

«Очень важно понимать механизмы, лежащие в основе этих основных слуховых процессов, учитывая, насколько мы зависим от них в повседневной жизни», — добавила она.

Исследователи обнаружили, что перцептивное явление, известное как «адаптация к конкретным стимулам» в мозгу, может помочь в решении этой сложной задачи. Эта особенность восприятия проявляется во всех наших органах чувств. В контексте слуха это снижение реакции слуховых нейронов коры на часто слышимые, «ожидаемые» звуки любой данной среды. Это десенсибилизации ожидаемых звуков создает относительно повышенную чувствительность к оон ожидать звуков-что является желательным , поскольку неожиданные звуки часто имеют дополнительное значение.

Хотя этот феномен изучается в течение десятилетий, ранее существовало ограниченное количество инструментов для изучения функции конкретных типов клеток в адаптации к стимулам. В своем исследовании команда Геффена использовала недавно открытые оптогенетические методы, которые позволяют включать или выключать определенный тип нейрона по желанию с помощью вспышек света, доставляемых в мозг лабораторной мыши через оптические волокна.

Команда обнаружила, что, к удивлению, два основных типа кортикальных нейронов обеспечивали два отдельных механизма для этого типа адаптации.

Оба являются тормозными интернейронами, которые уменьшают или иным образом модулируют активность основных возбуждающих нейронов коры. Исследователи обнаружили, что одна популяция интернейронов, соматостатин-положительных интернейронов, оказывает гораздо большее угнетение возбуждающих нейронов во время повторяющихся и, следовательно, ожидаемых тонов. Другая протестированная популяция, парвальбумин-положительные интернейроны, как оказалось, подавляла ответы как на ожидаемые, так и на неожиданные тоны, но таким образом, который также имел чистый эффект усиления специфической адаптации к стимулам.

Записав активность во время предъявления тестовых сигналов, исследователи смогли создать подробную модель того, как эти разные типы интернейронов связаны с их возбуждающими нейронами-мишенями, и как феномен адаптации, специфичный для стимула, возникает из этой сети.




Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Автор: admin
Опубликовано: 28.01.2021

Adblock
detector
  X