31. marts, 2016

Balss skanējuma uztvere

Normālas sarunvalodas laikā cilvēka smadzenes automātiski samazina cilvēka un viņa sarunu biedru balsu skanējumu, padarot maigāku skaņu. Var uzskatīt, ka to ietekmē ne tikai galvas smadzeņu analīze, bet arī apkārtējās vides akustika. Zinātnieki atklājuši, ka galvas smadzenēs pastāv cieša saistība motorās sistēmas un auditorās sistēmas elektrisko impulsu pārvadei.

„Hercoga universitātes Medicīnas skolas Smadzeņu izpētes institūta” neirobioloģijas profesors R. Mūnejs uzskata, ka nepieciešams izzināt galvas smadzeņu spēju komunicēt pašām ar sevi, kā šo komunikāciju var pārtraukt pēc slimības sākšanās. Motorie reģioni brīdina auditoros reģionus par runas uzsākšanu, lai rastos dzirdama skaņa. Psihoneiroloģisku saslimšanu gadījumā cilvēka galvas smadzenes nespēj diferencēt runu no skaņām, kas radušās galvas smadzenēs. Šizofrēnijas vai uzvedības traucējumu gadījumā cilvēkam var būt dzirdes halucinācijas – dzird skaņas, sarunas, ko citi cilvēki nedzird.

Zinātnieki pētījuma gaitā ilglaicīgi izzināja kustību izpildi neironu līmenī. Uztveramajām skaņam bija dažāda intensitāte (piemēram, cilvēka balss sarunvalodas skaļumā, klavierspēle, strauta čalošana u. tml.). Līdz šim nav noskaidrots, kā nervu šūnas galvas smadzenēs veic informācijas apstrādi tā, lai uztverto audiālo informāciju padarītu dzirdei tīkamāku.

Profesors Mūnejs pētījumā izmantoja Fana Vanga radīto tehnoloģiju, lai reģistrētu visus galvas smadzeņu auditorā reģiona garozā uztvertos signālus. Sekundārajā motorajā garozā tika uztverti smadzeņu stumbra un muguras smadzeņu motorie signāli. Pēc D. M. Šneideira domām smadzeņu stumbra un muguras smadzeņu neironi ir tiešie signālu novadītāji uz auditoro sistēmu.

Lai izpētītu hipotēzi, zinātnieki veica eksperimentu ar peļu galvas smadzenēm. Manipulācijas tika veiktas ar galvas smadzeņu sekundārās motorās garozas reģiona un auditorā reģionā garozas savienojošajiem neironiem. A. Nelsons , veicot eksperimentu laboratorijā, ieguva apstiprinājumu, ka organismā radītās skaņas normas gadījumā tiek slāpētas.
Pētījuma noslēgumā tika veikts eksperiments ar dzīviem dzīvniekiem – anestizētai pelei mākslīgi iedarbojās uz motorajiem neironiem, pētot auditorās sistēmas atbildes reakciju. Parasti peles sazinās ar ultraskaņas vokalizācijām, ko nevar uztvert cilvēku dzirde. Anestizētā pele nespēja uztvert šādu skaņu signālu. Zinātnieki atskaņoja peļu radītās vokalizācijas arī pēc tam, kad pelei tika aktivizēta motorā garoza. Tad neironi spēja uztvert skaņas.

Pašreiz zinātnieki vēlas noskaidrot, kāds mehānisms nepieciešams dzīvniekiem kustību veikšanai. Zinātnieki vēlas atklāt veidu, kā pārtraukt dzirdes halucinācijas, iedarbojoties uz galvas smadzeņu garozu.

Literatūras avots: Mooney, R., Nelson, A., Sakurai K., Schneider, D. M., Takatoh, J., Wang, F.
A Circuit for Motor Cortical Modulation of  Katsuyasu Sakurai, Cortical Activity.