这项研究为大脑如何区分语言和噪音提供了新的线索

记录网站的组织学确认。在MNTB和MNO(虚线区域)的单独记录结束时含氟金被清晰地分离并局限于靶核,确认基于声学驱动的反应来记录网站的精确靶向。信誉:赵张,硝基尔·贝亚贝,布雷特·斯•·斯诺贝,迈克尔·佩克萨和迈克尔汉堡

研究人员首次提供了生理证据,即普遍性的神经调节系统 - 一组神经元调节更专业的神经元的功能 - 强烈影响大脑的重要听觉区域中的声音处理。神经调节剂,乙酰胆碱,甚至可以帮助主听脑电路与噪声中的言论区分开。

“虽然这些调制器的现象已经在Neocortex的水平上进行了研究,其中大脑最复杂的计算发生,它很少已经在大脑的更基本水平上进行了研究,”R. Michael Burger,教授Lehigh大学的神经科学。

伯格和李海大学的博士生张超,以及东北俄亥俄医科大学的尼科尔·毕比和布雷特·斯科菲尔德,以及路德维希-马克西米利安慕尼黑大学的迈克尔·佩卡共同开展了这项研究。这个发现已经在一篇文章中描述了,内源性胆碱能信号调节梯形体内侧核的声音诱发反应,本月早些时候发表在神经科学杂志。该杂志的编辑们指定这篇文章为“值得注意的”,并因为它对The杂志的特殊意义而被列入“专题研究”

“这项研究可能会给这样一个领域带来新的关注,以这种方式,广泛认为是”简单“的方式,实际上是高度复杂的,并且受到大脑的更高地区的调制影响,”汉堡说。“

研究小组进行了电生理实验为了证明神经递质乙酰胆碱的输入是一种广泛存在于大脑中的神经调节物质,它通过梯形体内侧核(MNTB)影响声学信息的编码,而梯形体内侧核是低层听觉系统中几个关键核受到抑制的最主要来源。MNTB以前被认为是计算简单的,由单一大型兴奋突触驱动,受到当地抑制意见的影响。该团队表明,除了这些输入之外,乙酰胆碱调制还可以增强来自噪声刺激的音调的神经辨别,这可能有助于处理如语音等重要声学信号。另外,它们描述了为MNTB提供乙酰胆碱输入的新型解剖突起。

伯格研究的是“连接在一起”的神经元回路,其目的是实现计算声音在空间中发出的位置的特殊功能。他将神经调制器描述为覆盖在高度专门化的神经上的更广泛、更不具体的神经回路。

“这种调节似乎有助于神经元在噪音中检测微弱信号,”Burger说。“你可以把这种调制看作是移动天线的位置,以消除你最喜欢的电台的静电干扰。”

“在这篇论文中,我们展示了在听觉系统非常低的基础水平上,调制电路对声音定位电路中的神经元有深远的影响,”张补充道。

此外,在本研究过程中,研究人员在调制中心和这种听觉系统的这个重要领域的大脑中首次识别了一组完全未知的连接。

汉堡和张认为这些发现可以在听觉脑干电路中对神经调节的贡献来揭示新的光线,并且它对理解其他感官信息的处理也有影响

更多信息:赵张等。内源性胆碱能信号调节梯形核心内侧核心的诱发反应,神经科学杂志(2020)。DOI:10.1523 / Jneurosci.1633-20.2020

期刊信息:神经科学杂志

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