Οι επιστήμονες έχουν καταλάβει πώς ένα άτομο διακρίνει την ομιλία από το θόρυβο

Οι επιστήμονες έχουν παράσχει φυσιολογικά στοιχεία ότι ένα ολοκληρωμένο σύστημα νευροτροποποίησης —

μια ομάδα νευρώνων που ρυθμίζει τη λειτουργία πιο εξειδικευμένων νευρώνων - επηρεάζει έντονα την επεξεργασία του ήχου στη σημαντική ακουστική περιοχή του εγκεφάλου.

Ο νευροδιαμορφωτής ακετυλοχολίνη μπορεί ακόμη και να βοηθήσει το κύριο ακουστικό κύκλωμα του εγκεφάλου να διαφοροποιήσει την ομιλία από τον θόρυβο.

«Αν και το φαινόμενο της επιρροής αυτών των ρυθμιστών έχει μελετηθεί«Ο νεοφλοιός, όπου συμβαίνουν οι πιο περίπλοκοι υπολογισμοί του εγκεφάλου, έχει μελετηθεί σπάνια σε πιο θεμελιώδη επίπεδα του εγκεφάλου», δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης R. Michael Burger από το Πανεπιστήμιο Lehigh στις ΗΠΑ.

Έρευνα που δημοσιεύτηκε στο JNeurosci:Το Journal of Neuroscience είναι πιθανό να επιστήσει νέα προσοχή στο πεδίο για το πώς κυκλώματα σαν αυτό, τα οποία θεωρούνται ευρέως «απλά», είναι στην πραγματικότητα πολύ περίπλοκα και υπόκεινται σε ρυθμιστικές επιρροές, όπως και παραπάνω. περιοχές του εγκεφάλου.

Οι επιστήμονες διεξήγαγαν ηλεκτροφυσιολογικήπειράματα και ανάλυση δεδομένων για να αποδειχθεί ότι η είσοδος του νευροδιαβιβαστή ακετυλοχολίνη, ένας κοινός νευροδιαμορφωτής στον εγκέφαλο, επηρεάζει την κωδικοποίηση ακουστικών πληροφοριών από τον έσω πυρήνα του σώματος του τραπεζίου (MNTB), την πιο σημαντική πηγή αναστολής αρκετών βασικών πυρήνων στον κατώτερο ακουστικό σύστημα.

Οι νευρώνες MNTB θεωρείτο προηγουμένως ότι είναι υπολογιστικά απλοί, καθοδηγούμενοι από μια ενιαία μεγάλη διεγερτική σύναψη και επηρεάζονται από τοπικές ανασταλτικές εισόδους.

Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει ότι επιπλέονΣε αυτές τις εισόδους, η διαμόρφωση ακετυλοχολίνης ενισχύει τη νευρική διάκριση των τόνων από ερεθίσματα θορύβου, τα οποία μπορεί να διευκολύνουν την επεξεργασία σημαντικών ακουστικών σημάτων όπως η ομιλία.
Επιπλέον, περιγράφουν νέες ανατομικές προβολές που μεσολαβούν στην είσοδο της ακετυλοχολίνης στο MNTB.

Ο Burger μελετά μια αλυσίδα νευρώνων που «ενώνονται μεταξύ τους» για να εκτελέσουν την εξειδικευμένη λειτουργία του υπολογισμού των θέσεων από τις οποίες προέρχονται οι ήχοι στο διάστημα.

Περιέγραψε τους νευροδιαμορφωτές ως ευρύτερα, λιγότερο ειδικά κυκλώματα που αλληλεπικαλύπτονται με πιο πολύ εξειδικευμένα.

«Αυτή η διαφοροποίηση φαίνεται να τα βοηθάεινευρώνες για την ανίχνευση ασθενών σημάτων στο θόρυβο. Μπορείτε να σκεφτείτε αυτή τη διαμόρφωση ως μετατόπιση της θέσης της κεραίας για την εξάλειψη του στατικού ηλεκτρισμού για τον αγαπημένο σας ραδιοφωνικό σταθμό», εξηγεί ο Burger.

Τα ρυθμιστικά κυκλώματα έχουν βαθιά επίδραση στους νευρώνες στα κυκλώματα εντοπισμού του ήχου σε ένα πολύ χαμηλό επίπεδο βάσης του ακουστικού συστήματος, τονίζουν οι ερευνητές.

Οι συγγραφείς της μελέτης είναι πεπεισμένοι ότι αυτές οι ανακαλύψειςθα ρίξει νέο φως στη συμβολή της νευροδιαμόρφωσης στις θεμελιώδεις υπολογιστικές διεργασίες στα ακουστικά κυκλώματα του εγκεφαλικού στελέχους, καθώς και στην κατανόηση του τρόπου επεξεργασίας άλλων αισθητηριακών πληροφοριών στον εγκέφαλο.

Διαβάστε επίσης

Δείτε τις πιο όμορφες φωτογραφίες του Χαμπλ. Τι έχει δει το τηλεσκόπιο σε 30 χρόνια;

Έρευνα: Οι καλλιέργειες στο Τσερνομπίλ εξακολουθούν να έχουν μολυνθεί με ακτινοβολία

Οι επιστήμονες τραβούν πρώτες υψηλής ποιότητας εικόνες από αγκάθια κοραναϊού