Các nhà nghiên cứu cho biết, các mạch thần kinh cho phép não từ chối các âm thanh phát ra từ hành động của chúng ta và bật lên các âm thanh khác mà chúng ta cần chú ý.
Ảnh tín dụng: Shutterstock
Trong một cuộc trò chuyện bình thường, não của bạn liên tục điều chỉnh âm lượng để làm dịu âm thanh giọng nói của chính bạn và tăng cường giọng nói của những người khác trong phòng.
Khả năng phân biệt giữa các âm thanh được tạo ra từ các chuyển động của chính bạn và các âm thanh đến từ thế giới bên ngoài rất quan trọng không chỉ để bắt kịp tin đồn về nước mát, mà còn để học cách nói hoặc chơi một nhạc cụ.
Bây giờ, các nhà nghiên cứu đã phát triển sơ đồ đầu tiên của mạch não cho phép sự tương tác phức tạp này giữa hệ thống vận động và hệ thống thính giác xảy ra.
Một bộ não vỏ não động cơ chuột cho thấy một tập hợp các tế bào thần kinh, được dán nhãn màu cam, có các sợi trục dài kéo dài đến vỏ não thính giác. Những tế bào thần kinh này truyền đạt các tín hiệu liên quan đến chuyển động có thể làm thay đổi thính giác. Các chấm màu xanh trong nền cho thấy các tế bào não không có sợi trục đến vỏ não thính giác. (Ảnh tín dụng: Richard Mooney Lab / Duke)
Nghiên cứu, được công bố trên Tạp chí Thần kinh học, có thể cho vay cái nhìn sâu sắc về tâm thần phân liệt và rối loạn tâm trạng phát sinh khi mạch này bị xáo trộn và cá nhân nghe thấy giọng nói mà người khác không nghe thấy.
Phát hiện của chúng tôi rất quan trọng vì nó cung cấp màu xanh để hiểu cách não giao tiếp với chính nó và cách thức giao tiếp đó có thể bị phá vỡ để gây bệnh, Richard nói, Richard Mooney, tác giả nghiên cứu và giáo sư về sinh học thần kinh tại Đại học Y khoa Duke .
Thông thường, các khu vực động cơ sẽ cảnh báo các khu vực thính giác rằng họ đang ra lệnh để nói, vì vậy hãy chuẩn bị cho một âm thanh. Nhưng trong rối loạn tâm thần, bạn không còn có thể phân biệt giữa hoạt động trong hệ thống vận động của mình và ai đó khác, và bạn nghĩ rằng âm thanh phát ra từ trong não của bạn là bên ngoài.
Các nhà nghiên cứu từ lâu đã phỏng đoán rằng các mạch thần kinh chuyển động chuyển động học để nói lên ý kiến hoặc nhấn phím đàn piano cũng ăn vào hệ thống dây điện cảm nhận âm thanh.
Nhưng bản chất của các tế bào thần kinh cung cấp đầu vào đó và cách chúng tương tác chức năng để giúp não dự đoán âm thanh sắp xảy ra, vẫn chưa được biết.
Kết nối M2
Trong nghiên cứu này, Mooney đã sử dụng một công nghệ được tạo ra bởi Fan Wang, phó giáo sư sinh học tế bào, để theo dõi tất cả các yếu tố đầu vào vỏ não thính giác, khu vực diễn giải âm thanh của não. Mặc dù các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng một số vùng não khác nhau được đưa vào vỏ não thính giác, họ quan tâm nhất đến một vùng gọi là vỏ não vận động thứ cấp, hay M2, vì nó chịu trách nhiệm đưa tín hiệu vận động trực tiếp vào thân não và tủy sống.
David Điều đó cho thấy những tế bào thần kinh này đang cung cấp một bản sao của lệnh động cơ trực tiếp cho hệ thống thính giác, ông David M. Schneider, đồng tác giả của nghiên cứu và là một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ trong phòng thí nghiệm Mooney. Nói cách khác, họ là một tín hiệu cho biết ‘di chuyển, ho nhưng họ cũng là một tín hiệu cho hệ thống thính giác nói rằng" Tôi sẽ di chuyển.
Sau khi phát hiện ra mối liên hệ này, các nhà nghiên cứu đã khám phá loại ảnh hưởng của sự tương tác này đối với việc xử lý thính giác hoặc thính giác. Họ lấy những lát mô não từ chuột và đặc biệt thao túng các tế bào thần kinh dẫn từ vùng M2 đến vỏ não thính giác. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng việc kích thích những tế bào thần kinh này thực sự làm giảm hoạt động của vỏ thính giác.
Đây là một sự kết hợp tuyệt vời với những kỳ vọng của chúng tôi, ông nói, ông Julian Nelson, đồng tác giả chính của nghiên cứu và là một sinh viên tốt nghiệp trong phòng thí nghiệm Mooney. Đây là cách để bộ não tắt tiếng hoặc triệt tiêu những âm thanh phát ra từ hành động của chúng ta.
Trong chuyển động?
Cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm mạch này ở động vật sống, bật nhân tạo tế bào thần kinh vận động ở chuột gây mê và sau đó tìm kiếm xem vỏ não thính giác phản ứng như thế nào.
Chuột thường hót với nhau thông qua một loại bài hát được gọi là siêu âm, có âm vực quá cao để con người có thể nghe được. Các nhà nghiên cứu đã phát lại những cách phát âm siêu âm này cho chuột sau khi chúng kích hoạt vỏ não vận động và thấy rằng các tế bào thần kinh trở nên kém phản ứng hơn với âm thanh.
Mooney cho biết, vai trò chức năng mà các nơ-ron này có thể nghe được là chúng tạo ra âm thanh mà chúng ta tạo ra có vẻ yên tĩnh hơn, Mooney nói. Câu hỏi mà bây giờ chúng tôi muốn biết là liệu đây có phải là cơ chế đang được sử dụng khi một con vật thực sự di chuyển. Đó là liên kết còn thiếu và là chủ đề của các thí nghiệm đang diễn ra của chúng tôi.
Một khi các nhà nghiên cứu đã nắm được những điều cơ bản của mạch điện, họ có thể bắt đầu điều tra xem việc thay đổi mạch này có thể gây ra ảo giác thính giác hay thậm chí có thể đưa chúng đi trong các mô hình tâm thần phân liệt.
Viện Y tế Quốc gia hỗ trợ nghiên cứu.
Qua Futurity.org