Ежедневно человек принимает бесчисленное количество решений, основываясь на звуках. Однако какие именно процессы происходят в этот момент в мозге?
Новое исследование португальских ученых дает понимание того, как активность слуховых сенсорных нейронов связана с предстоящим выбором принятия решений. Результаты опубликованы в журнале Current Biology.
Кора головного мозга разделена на области, которые выполняют определенные функции: сенсорные области обрабатывают информацию из окружающей среды, моторные области управляют нашими действиями. Однако удивительно то, что сигналы, связанные с будущими действиями, которые можно было бы обнаружить только в моторных областях, также встречаются в сенсорных.
Команда исследователей из Фонда Шампалимо разработала эксперимент на мышах, позволяющий отделить нейронное кодирование звука от принятых решений. В своей работе ученые сосредоточились на слуховой коре – части коры головного мозга, отвечающей за обработку того, что мы слышим. Исследователи обнаружили, что сигналы, связанные с сенсорикой и выбором, демонстрируют различные пространственные и временные закономерности.
Сигналы, связанные с обнаружением звука, появлялись быстро, но также быстро и исчезали – примерно через 400 миллисекунд после подачи звука, и широко распределялись по всем слоям коры. Напротив, сигналы, связанные с выбором движения, которое мышь собирается совершить, возникали позже – до того, как решение было выполнено, и были сконцентрированы в более глубоких слоях коры.
Несмотря на временное разделение между стимулом и активностью выбора, дальнейший анализ выявил интересную связь: нейроны, которые реагировали на определенную звуковую частоту, также имели тенденцию быть более активными в отношении действий, связанных с этими звуками.
Также авторы отметили, что ранние сенсорные сигналы в слуховой коре не предсказывают окончательный выбор мышей, а сигналы выбора появляются значительно позже. Это свидетельствует о том, что сенсорные сигналы в слуховой коре не вызывают непосредственно действие мыши, а сигналы выбора, вероятно, вычисляются в более высоких областях мозга, участвующих в планировании или выполнении движений, которые затем отправляют свою обратную связь в слуховую кору.
Таким образом, это исследование предоставляет ценные данные о том, как мозг преобразует звуковое восприятие в действия. В дальнейшем ученые планируют определить точное происхождение подобных сигналов к движению.
Текст: Денис Бурляй