你听到了吗?
加州理工学院的生物学家定位人脑的处理点声音信号的基本人类沟通。
加州帕萨迪纳——无论在动物和人类的声音信号通信所用的包含各种不同的声音,是由声带振动的频率。例如,人们的声音,以及它如何改变作为他们的谈话,取决于一系列复杂的变化频率。了解了大脑整理这些不同的频率——被称为调频(FM)sweeps-is认为是要了解许多hearing-related行为,如语音。现在,两个生物学家加州理工学院已经确认方式与大脑处理这种类型的声音信号。
他们的研究结果发布在一篇发表在3月8日出版的《神经元》杂志上发表。
知道的方向调频扫描——如果它是上升还是下降,例如——和解码,其意思是重要的每种语言中。意义的方向,一个调频范围是最明显的语调语言(如汉语普通话,越来越高的频率或者蘸在单个音节可以改变一个单词的意思。
在他们的论文中,研究者们找到了老鼠的大脑区域,其中任务的排序调频清洁工开始。
“这种类型的处理是非常重要为理解人类语言和言语,”Guangying Wu说,这项研究的主要研究者,以及广泛的高级研究员加州理工学院大脑回路中。“有一些人赤字在处理这种变化的频率;他们经历困难的阅读和学习语言,和在觉察扬声器的情感状态。我们的研究也许能帮助我们了解这些类型的疾病,并且可能提供了一些线索对未来治疗设计或设计义肢喜欢听的植入假体。”
研究人员——包括合著者理查德。郭,研究人员在吴邦国委员长的实验室在研究时(现在大学的研究生爱丁堡)-发现处理的FM清洁工开始在中脑,面积位于大脑皮层以下市中心附近的大脑——时,吴邦国说,实际上是一个惊喜。
“有些人认为这种类型的排序发生在不同的地区,例如在听觉神经或在脑干,”陈武说。“有人认为它可能发生在脑皮层或花托。”
获取高质量的体内测量在中脑位于大脑深处,团队设计了一种新的方法使用两个成对或同轴-电极。此前,它已经是非常困难的,科学家在大脑难以获得录音等地区的中脑、丘脑、脑干,吴绍秋表示,他相信新方法将适用于广泛的加以研究。
除了发现的地点调频扫选择性开始,研究人员发现听觉神经元如何在中脑应对这些频率的变化。结合物理测量与计算模型证实记录神经元能够选择性地回应调频清洁工根据他们的方向。例如,一些神经元更敏感的上行扫描,而其他人的反应更为向下扫。
“我们的研究结果表明,神经网络在中脑神经元转化成非处理所有的声音direction-selective神经元,帮助我们给含义的单词基于它们的使用。这是一个非常基本的过程,”陈武说。
吴邦国说,他计划继续这方面的研究,用一只眼睛——或耳朵,为了帮助人们与hearing-related紊乱。“我们也许能够瞄准这区域中脑的治疗在不久的将来,”他说。
神经元研究,”一代的方向选择性的听觉系统”,是由广泛的伙伴计划的资助的大脑回路中广泛基础和加州理工学院。
