Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Как в мозге кодируются звуки

В эксперименте, посвященном тому, как мозг обезьян обрабатывает звук, команда нейробиологов и статистиков из Университета Дьюка обнаружила, что один нейрон может кодировать информацию о двух разных звуках.

Как в мозге кодируются звуки

Для этого он умеет переключаться между сигналом, связанным с одним звуком, и сигналом, связанным с другим звуком. Работа объясняет, как мозг обрабатывает сложную информацию, поступающую из окружающего нас мира, а также может дать представление о некоторых когнитивных ограничениях.



Наш мозг способен анализировать сразу несколько звуковых раздражителей: например, слушать друга на вечеринке с музыкой, играющей на фоне, или выделять стрекотание цикады на фоне птичьих трелей. Чтобы смоделировать подобную ситуацию в эксперименте, обезьян в затемненной комнате обучали смотреть в направлении звуков, которые они слышали. Исследователи воспроизводили либо один, либо два звука, каждый из которых находился на другой частоте и издавался из разных мест.

Когда два стимула звучали вместе, обезьяны смотрели сначала в направлении одного, а затем в направлении другого звука. Это говорило, что обезьяны животные улавливали два разных звука.

Чтобы узнать, как мозг обезьян реагировал на оба импульса одновременно, команда установила электроды в нижних коленчатых телах – структурах, играющих ключевую роль момент в слуховых путях мозга. По ним ученые измеряли малые пики в локальном электрическом поле, которыми выражались потенциалы действия нейронов. В задачу входило подсчитать, сколько пиков образуется в течение определенного периода времени, и вычислить среднее.

Однако, этот метод обладал своими слабыми сторонами, нивелируя различия в нейрональной активности, поэтому исследователи применили комбинацию статистических методов, включая один из новых, называемых моделью процесса динамической аддитивной точки. Его разработали также в Университете Дьюка для создания более подробных шаблонов данных.

Ученые обнаружили, что один нейрон может реагировать на один звук с одной скоростью потенциалов действия, а на другой – с другой скоростью соответственно. Если же оба звука воспроизводились одновременно, он будто колебался между двумя вариантами своей активности.

Иногда эти колебания были достаточно быстрыми, чтобы нейроны переключались в течение половины секунды, а в других случаях переключение происходило медленнее.

Авторы считают, что эти данные помогают раскрыть работу мозга и в других обстоятельствах, когда он должен разделять «области влияния» с ограниченным набором нейронов: например, в будущем чуть лучше понять механизмы памяти.

Подробности этого исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Текст: Анна Хоружая





Ссылка на источник

Tags: мозг, нейробиология, нейроновости, слух
Subscribe

Posts from This Journal “нейробиология” Tag

Buy for 30 tokens
В Республике Башкортостан сохраняется дефицит иммуноглобулина человека против клещевого энцефалита. Об этом «ФВ» сообщила генеральный директор аптечной сети «Фармленд» Аделя Кальметьева. По данным регионального управления Роспотребнадзора, по состоянию на 16 июня в…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments