به گزارش نیوزتل محققان برای نخستین بار شواهد فیزیولوژیکی عرضه کرده اند که نشان داده است یک سیستم مدولاسیون عصبی گسترده(گروهی از نورون ها که عملکرد نورون های تخصصی را تنظیم می کنند) به شدت بر پردازش صدا در یک منطقه مهم شنوایی مغز تاثیر می گذارد. این مدولاسیون عصبی به نام استیل کولین، می تواند به شبکه شنوایی اصلی مغز در تشخیص گفتار از صدا کمک نماید.
به گزارش نیوزتل به نقل از ایسنا و به نقل از یورک الرت، مایکل برگر(Michael Burger)، استاد علوم اعصاب در دانشگاه Lehigh می گوید: باآنکه تاثیر این مدولاسیون ها در سطح نئوکورتکس مغز، جایی که پیچیده ترین محاسبات مغز اتفاق می افتد، مورد مطالعه قرار گرفته است اما به ندرت در سطوح بنیادی مغز در این مورد تحقیقاتی انجام شده است.
این تحقیق اوایل این ماه در مجله علوم اعصاب(Journal of Neuroscience) منتشر گردید. سردبیران مجله مقاله را “قابل توجه” عنوان کردند و به علت اهمیت ویژه آن برای جامعه علمی، در قسمت “تحقیقات برجسته” گنجانده شد.
برگر می گوید: این مطالعه سبب ایجاد توجه تازه ای به این مبحث خواهد شد که بخش های مشابه در مغز که به نظر ساختار ساده ای دارند بسیار پیچیده هستند و تأثیر تنظیم کنندگی مهمی مانند بخش های اصلی تر مغز دارند.
این گروه تحقیقاتی آزمایش های الکتروفیزیولوژیک و تجزیه و تحلیل داده ها را انجام دادند تا نشان دهند که انتقال دهنده عصبی استیل کولین، یک مدولاسیون عصبی در مغز، بر رمزگذاری اطلاعات صوتی توسط هسته داخلی تراپزوئید(MNTB) تأثیر می گذارد و اصلی ترین منبع مهار چندین هسته در سیستم شنوایی است. نورون های MNTB قبلاً از نظر محاسباتی ساده تلقی می شدند. این نورون ها توسط یک سیناپس تحریکی بزرگ هدایت شده و تحت تاثیر مهارکننده های موضعی قرار می گیرند.
این تحقیقات نشان داد که علاوه بر این مهارکننده ها، مدولاسیون استیل کولین سبب افزایش توانایی بدن در ایجاد تفاوت بین صدای افراد و صدای محیط می شود، که امکان دارد در پردازش سیگنال های صوتی مهم مانند گفتار نقش داشته باشد. علاوه بر این، این گروه تحقیقاتی توصیفاتی از احتمال ورود استیل کولین به بخش تراپزوئید را هم بیان می کنند.
برگر به مطالعه نورون هایی که در کنار هم قرار دارند می پردازد تا مکانی را که صدا از آن در فضا منتشر می شود محاسبه کند.
به نظر می آید این مدولاسیون به سلول های عصبی کمک می نماید تا سیگنال های ضعیف را در شلوغی تشخیص دهند.
وی می گوید: می توان این مدولاسیون ها را تشبیه به زمانی کرد که شما برای پیدا کردن سیگنال کانال رادیویی محبوبتان آنتن را جابجا می کنید.
ژانگ اضافه کرد: در این مقاله، ما نشان می دهیم که در سطوح پایین سیستم شنوایی شبکه عصبی، مدولاسیون تاثیر زیادی بر سلولهای عصبی در مکان یابی صدا دارند.
علاوه بر این، در طول این مطالعه، محققان برای نخستین بار مجموعه ای از اتصالات کاملاً ناشناخته مغز را بین مراکز مدولاسسیون و ناحیه مهمی از سیستم شنوایی شناسایی نمودند.
برگر و ژانگ فکر می کنند این یافته ها می تواند سبب درک بیشتری در مورد سهم مدولاسیون های عصبی در فرآیندهای اساسی محاسباتی در سیستم شنوایی در ساقه مغز شود که همینطور سبب درک چگونگی پردازش سایر اطلاعات حسی در مغز می شود.
برگر و چائو ژانگ، دانشجوی دکتری دانشگاه Lehigh به همراه همکارانش نیکول بیب(Nichole Beebe) و برت شوفیلد(Brett Schofield) از دانشگاه پزشکی شمال شرقی اوهایو و مایکل پکا
(Michael pecka) از دانشگاه لودویگ-ماکسیمیلیانس مونیخ این تحقیق را انجام دادند.