Ученые представили доказательства того, что система всеобъемлющей нейромодуляции – группа нейронов, регулирующих работу более специализированных нейронов, – сильно влияет на обработку звука в важной слуховой области мозга. При этом нейромодулятор ацетилхолин помогает слуховой системе мозга отличить речь от шума. Результаты исследования опубликованы в The Journal of Neuroscience.
Исследователи провели электрофизиологические эксперименты и анализ данных. В результате они выяснили, что вход нейромедиатора ацетилхолина, который является распространенным нейромодулятором в головном мозге, влияет на кодирование акустической информации медиальным ядром трапециевидного тела (MNTB) – это наиболее заметный источник ингибирования нескольких ключевых ядер в нижней слуховой системе.
«Хотя феномен влияния этих модуляторов изучался на уровне неокортекса, где происходят самые сложные вычисления мозга, он редко изучался на более фундаментальных уровнях мозга», – подчеркнул исследователь Р. Майкл Бюргер из Лихайского университета в США.
Ранее исследователи считали, что нейроны MNTB являются простыми в вычислительном отношении. Предполагалось, что они управляются одним большим возбуждающим синапсом и находятся под влиянием локальных тормозных входов.
Однако ученые обнаружили, что в дополнение к этим входным сигналам модуляция ацетилхолина усиливает нейронную дискриминацию тонов от шумовых стимулов. Такой процесс способствует обработке важных акустических сигналов, в том числе и речи. Также есть анатомические проекции, обеспечивающие поступление ацетилхолина в MNTB.
Р. Майкл Бюргер также изучил цепь нейронов, которые «соединяются вместе» для выполнения специализированной функции вычисления местоположений, из которых исходят звуки в пространстве.
«Эта модуляция, по-видимому, помогает этим нейронам обнаруживать слабые сигналы в шуме. Вы можете думать об этой модуляции как о смещении положения антенны для устранения статического электричества для вашей любимой радиостанции», – объясняет Бюргер.
Отмечается, что модулирующие цепи оказывают глубокое влияние на нейроны в схемах локализации звука на очень низком базовом уровне слуховой системы.
Исследователи уверены, что такие открытия прольют новый свет на вклад нейромодуляции в фундаментальные вычислительные процессы в слуховых цепях ствола мозга. Кроме того, это может дать понять, как в мозге обрабатывается прочая сенсорная информация.
Ранее ученые рассказали о новом признаке скорой смерти. Им стала разница в артериальном давлении, измеренном в правой и левой руке.
Читайте также:
Подробнее в сюжете: Мир науки
