Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Вопрос микросекунды: как мозг локализует звуки

Чтобы определить локализацию звука, особенно низкочастотного, млекопитающие должны воспринимать минимальные различия в сроках приёма сигнала между двумя ушами. Исследователи Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана (LMU)  описали уникальную особенность нейронов, ответственных за эту задачу. Работа опубликована в PNAS.

как мозг локализует звуки

В слуховой системе млекопитающих звуковые волны, попадающие на барабанную перепонку уха, преобразуются в электрические сигналы с помощью сенсорных волосковых клеток и передаются по слуховому нерву в ствол мозга. Пространственная локализация источников звука ­– сложная задача для системы, поскольку зависит от разницы между временем попадания акустического раздражителя на оба уха. Ухо, которое находится ближе к источнику, получает сигнал раньше. Но поскольку этот интервал составляет буквально несколько микросекунд, его обработка требует исключительной точности.

До того, как клетки слухового ствола мозга смогут определить разницу во времени, к ним поступают сигналы от обоих ушей через химические синапсы, соединяющие их с сенсорными нейронами. В зависимости от интенсивности синапсы сами могут дать разную степень задержек в передаче сигнала. Команда LMU, однако, определила путь, в котором синапсы реагируют с минимальной и постоянной задержкой.

«Действительно, длительность задержки остается постоянной, даже когда уровень активации изменён, и это жизненно важно для точной обработки временных различий в сигнале от двух ушей», – объясняет Бенедикт Гроте (Benedikt Grothe), руководитель работы.

Также исследователи подтверждают, что конкретная особенность обтекания сигнал-передающих волокон – аксонов – по разрывной мембране оболочки коррелирует с постоянством синаптической задержки в пути. Они обнаружили, что эти аксоны особенно плотные и что их упаковка имеет весьма необычную модель для обеспечения быстрой передачи сигнала. Это и есть то важное условие для точного измерения минимальных временных разниц. Обе функции наблюдаются у млекопитающих, воспринимающих низкочастотные звуки – например, песчанок. Но не у мышей, которые слышат только высокие частоты.

«Наша работа подчеркивает тот факт, что нервные клетки и нейронные цепи анатомически и физиологически адаптированы для специфики их биологических функций. Мы предполагаем, что все млекопитающие, которые способны воспринимать низкочастотные звуки, используют эти структурные приспособления», – говорит доктор Майкл Пецка (Michael Pecka), один из авторов работы.

Текст: Любовь Пушкарская

Ссылка на источник

Tags: знания, исследования, мозг, нейробиология, нейроновости, слух, физиология
Subscribe
promo 4 13:01, yesterday 14
Buy for 20 tokens
Случайного туриста Йошкар-Ола приводит в шок. Вот уж чего не ожидаешь от российской глубинки, так это реплики Европы в натуральном масштабе. Тут и Брюгге, и Амстердам, и Германия, и Стокгольм... Сделано, правда, проектировщиками и строителями, видевшими Европу исключительно во сне и на картинках из…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments