停下来听:研究显示运动如何影响听力
大脑运动区可以直接拒绝听
当我们想要仔细聆听别人,我们做的第一件事就是停止讲话。我们做的第二件事是完全停止运动。这种策略帮助我们听到更好的通过防止不必要的声音由我们自己的动作。
这种运动之间的相互作用和听力也有同行在大脑深处。事实上,间接证据已经表明,大脑运动皮层,控制运动,在某种程度上影响听觉皮层,产生了我们的意识知觉的声音。
杜克大学的一项新研究,8月27日在网上出现自然,结合先进的电生理学方法,光遗传学和行为分析来揭示如何运动皮层,看似预期运动,可以调整音量控制在听觉皮层。
新的实验室方法允许该组织“超越一个世纪的非常强大的,但很大程度上相关的观察,并开发一个新的,和真正的困难,causality-driven的大脑是如何工作的,”说,该研究的资深作者理查德·穆尼博士,杜克大学的神经生物学教授医学院和杜克大学脑科学研究所的成员。
研究结果有助于大脑的电动机之间如何通信的基本知识和听觉皮质可能影响听力在语言或音乐表演。相同的电路中断可能产生幻听的精神分裂症患者。
2013年,研究人员由穆尼第一特征之间的连接电机和听觉区域在老鼠大脑切片以及麻醉老鼠。这项新研究回答的关键问题,这些连接是如何运作的清醒,移动鼠标。
“这是前进的一大步,我们现在审讯系统在动物的自由行为,”大卫·施耐德说穆尼的实验室的博士后。
穆尼怀疑运动皮层学习如何在听觉皮层的沉默的反应预计将出现的声音从自己的动作而提高灵敏度,意想不到的声音。该集团正在测试这个想法。
“我们的第一步是要开始更现实的情况下,动物需要忽略的声音,其运动正在为了检测是世界上发生的事情,”施奈德说。
在最近的研究中,研究小组记录个体神经元的电活动在大脑的听觉皮层。打扮,只要老鼠感动——走路,或高音尖叫——在他们的听觉皮层神经元抑制响应音调演奏的动物,而当他们在休息的时候。
找出运动是否直接影响听觉皮层,研究人员进行了一系列的实验使用光遗传学在清醒的动物,一个强大的方法,使用光来控制选择的活动人群的神经元基因激活的。喜欢游戏的电话,声音进入耳朵通过六个或更多继电器在到达前的大脑听觉皮层。
“光遗传学可以用来激活特定的中继网络中,在这种情况下倒数第二节点继电器信号听觉皮层,“穆尼说。
大约一半的镇压运动期间被发现在听觉皮层本身产生。“说很多调制在听觉皮层,而不只是在早些时候继电器在听觉系统”穆尼说。
更具体地说,研究小组发现,运动刺激抑制性神经元,进而抑制听觉皮层的反应音调。
然后,研究人员想知道在抑制性神经元。嫌疑犯有许多。“听觉皮层就像这个巨大的转换站,所有这些不同的输入是通过说,“好吧,我想要访问这些中间神经元,”“穆尼说。“我们想要回答的问题是谁运动期间访问他们?”
团队从先前的实验中得知,次级运动皮层的神经元预测(M2)调节听觉皮层。但是孤立M2的相对贡献,不可能与传统的电生理学,研究者再次使用光遗传学这一次开关M2的抑制性神经元的输入。
打开M2输入复制一种听觉皮层运动,即使在老鼠休息,该组织发现。“我们发出“嘿我移动”信号的听觉皮层,”施奈德说。然后玩听觉皮层的语气的效果是一样的,如果动物已经被移动,结果证实M2在调节听觉皮层的重要性。另一方面,关掉M2模拟其他听觉皮层,即使动物仍在移动。
“我无法抑制我的兴奋当我们第一次看到结果,”安德斯尼尔森说,神经生物学研究生穆尼的组。
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出版
David m .施耐德,安德斯尼尔森,理查德·穆尼。突触和电路基础必然在听觉皮层放电。自然,2014年8月27日在线发表。doi: 10.1038 / nature13724
