Paano Pinaghihiwalay ng Utak ang Talumpati sa Pagsasalita: Nakilala ang Bagong Neural Circuit

Ang mga mananaliksik ay nagbibigay ng maagang pisikal na katibayan na ang sentral na sistema ng nerbiyos ng utak ay nakakaimpluwensya sa kung paano naproseso ang tunog, na kinikilala ang isang dating hindi kilalang neural circuit.

Sa kauna-unahang pagkakataon, ang mga mananaliksik ay nagbigay ng pisikal na katibayan na ang isang malawak na spectrum system ng neuromodulation – isang pangkat ng mga neuron na kumokontrol sa aktibidad ng mga dalubhasang neuron – ay malakas na nakakaimpluwensya sa pagproseso ng tunog sa isang mahalagang visual area ng utak. Ang neuromodulator, acetylcholine, ay maaaring makatulong sa gitnang sistema ng nerbiyos upang makilala ang pagsasalita at tunog.

“Habang ang estado ng impluwensya ng mga modulator na ito ay pinag-aralan sa antas ng neocortex, kung saan may mga kumplikadong kalkulasyon sa utak, bihirang pag-aralan ito sa mga pangunahing antas ng utak,” sabi ni R. Michael Burger, propesor ng neuroscience.

Burger at Ph.D. Ang mag-aaral na si Chao Zhang – kasama ang mga kalahok na sina Nichole Beebe at Brett Schofield ng Northeast Ohio Medical University at Michael Pecka ng Ludwig-Maximilians University Munich – ay nagsagawa ng pag-aaral. Ang mga natuklasan ay inilarawan sa artikulong, “Endogenous Cholinergic Signaling Modulate Responses Sound-evokes of the Medial Nucleus of the Trapezoid Body,” na inilabas mas maaga sa buwang ito sa Journal ng Neuroscience. Pinili ng mga editor ng journal na ito ang artikulo bilang “kapansin-pansin” at isinama sa “kasamang pagsasaliksik” ang kahalagahan nito sa pang-agham na pamayanan.

“Ang pag-aaral na ito ay malamang na magdala ng bagong pansin sa larangan ng mga pamamaraan ng mga circuit tulad nito, na malawak na itinuturing na ‘simple’, ay talagang mas kumplikado at may potensyal na kumilos bilang mataas na antas ng utak,” sabi ni Burger.

MNTB Neurons Sa Vivo Extracellular Recording

Ipinapakita ng imaheng ito ang makasaysayang pag-verify ng mga lokasyon ng pag-record. Ang Fluoro-Gold na kasama sa pagtatapos ng magkakahiwalay na pag-record ng MNTB at MSO (mga tuldok na lugar) ay malinaw na pinaghiwalay at naisalokal upang makilala ang mga nuklei, na tinitiyak ang direktang pagkilala sa mga site ng pagrekord sa mga tuntunin ng mga pabuong tugon. Kredito: Chao Zhang, Nichole L. Beebe, Brett R. Schofield, Michael Pecka at R. Michael Burger

Ang koponan ay nagsagawa ng mga pag-aaral na electrophysiological at pagtatasa ng data upang maipakita na ang pagsasama ng neurotransmitter acetylcholine, isang neuromodulator na laganap sa utak, ay nag-aambag sa pagbibigay ng senyas ng acoustic ng gitnang nukleus ng trapezoid body (MNTB), ang pinakaprominanteng mapagkukunan ng inhibitory nuclei. sa mas mababang sistema ng pagsubok. Ang mga neuron ng MNTB ay dating itinuturing na simpleng mga computer, pinalakas ng isang solong malaking nasasabik na synaps at naiimpluwensyahan ng isang lokal na pag-input ng blockade. Iminumungkahi ng koponan na bilang karagdagan sa mga input na ito, ang pagkakaiba-iba ng acetylcholine ay nagpapabuti ng pagkakaiba-iba ng neural ng mga tono mula sa pagpapasigla ng tunog, na maaaring makaapekto sa pagproseso ng mahahalagang mga signal ng tunog tulad ng pagsasalita. Dagdag dito, ipinapaliwanag nila ang anatomical na haka-haka ng nobela na nagbibigay ng input ng acetylcholine sa MNTB.

Pinag-aaralan ng Burger ang sirkulasyon ng mga neuron na “binuo” upang maisagawa ang mga espesyal na pag-andar gamit ang space space sensing. Inilalarawan niya ang mga neuromodulator bilang malawak, hindi gaanong tiyak na mga circuit na may kasamang mas tiyak na mga.

“Ang mga pagbabagong ito sa boses ay lilitaw upang matulungan ang mga neuron na ito na makita ang pinababang signal,” sabi ni Burger. “Maaari mong isipin ito bilang isang pagbabago ng posisyon ng antena upang alisin ang static ng iyong paboritong istasyon ng radyo.”

“Sa papel na ito, ipinapakita namin na ang mga advanced na circuit ay may malalim na epekto sa mga neuron sa mga system na nakabatay sa tunog, sa napakababang antas ng auditory system,” dagdag ni Zhang.

Bukod dito, sa pag-aaral na ito, unang natukoy ng mga mananaliksik ang isang hanay ng mga hindi kilalang koneksyon sa utak sa pagitan ng mga control center at ng mahalagang lugar ng sensory system.

Iniisip nina Burger at Zhang na ang mga natuklasan na ito ay maaaring magbigay ng bagong ilaw sa kontribusyon ng neuromodulasyon sa pangunahing mga proseso ng pagkalkula sa utak ng utak, at nag-aambag din sila sa pag-unawa kung paano gumagana ang iba pang impormasyong pandama sa utak.

Mga Sanggunian: “Endogenous Cholinergic Signaling Modulate Sound Effects of Medical Nucleus of Trapezoid Body” ni Chao Zhang, Nichole L. Beebe, Brett R. Schofield, Michael Pecka at R. Michael Burger, Disyembre 2, 2020, JNeurosci: Neuroscience Journal.
SEKSYON: 10.1523 / JNEUROSCI.1633-20.2020

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

82% ng Mga Tao na Na-ospital Sa COVID-19 Bumuo ng Mga Neurological Problems

Isinasaalang-alang ang tomography ng utak. Ang mga pasyente na may mga karamdaman na nagpapahiwatig ng neurological ay kasangkot COVID-19 anim na beses na mas malamang...

“Gobsmacked” – Ang Melanie Wood ng Harvard ay Naging Unang Babae na Nanalo ng $ 1M Waterman Award sa Math

Si Melanie Wood ang unang babaeng nanalo ng isang Waterman Award sa matematika. Kredito: Stephanie Mitchell / Harvard Staff Photographer Kinikilala para sa mga...

Bagong Pagong na Natagpuan sa Huling Cretaceous ng Madagascar

Ang pagbabagong-tatag ng buhay ng Sahonachelys mailakavava, umaatake sa Madagascan na palaka tadpoles na si Belzebufo ay nagprotesta gamit ang isang espesyal na diyeta...

Natuklasan ng mga siyentista na ang loob ng Saturn – ang makapal na layer ng helium – ay nakakaapekto sa magnetic field ng mga...

Ang magnetikong patlang ni Saturn na nakikita sa itaas. Credit-Ancate Barrick / Jones Hopkins University Ginagaya ng mga mananaliksik ang mga kondisyong kinakailangan para...

Lumilikha ang mga mananaliksik ng cybersecurity ng mas mahusay na kanaryo – gamit ang AI upang lumikha ng pekeng mga dokumento

Ang bagong artipisyal na sistema ng katalinuhan ay lumilikha ng mga pekeng dokumento upang linlangin ang mga kalaban. Sa panahon ng World War II, ang...

Newsletter

Subscribe to stay updated.