Jak se sluchová kůra synchronizuje s chováním, aby pomohla mozku stát se lepším posluchačem

Když se zapojíme do nějakého úkolu, sluchový systém našeho mozku změní, jak funguje. Jedno z hlavních sluchových center mozku, sluchová kůra, je naplněno neurální aktivitou, která není řízena zvukem – tato aktivita spíše časuje úkol, přičemž každý neuron tiká v jiný okamžik během plnění úkolu.

Vědci z Hebrejské univerzity zjistili, jak se to děje. The studie zveřejněno v Vědecké pokrokyvedená Prof. Israelem Nelkenem z Edmonda a Lily Safra Center for Brain Sciences (ELSC) a Institute of Life Sciences, je založena na Ph.D. výzkum Any Polterovich, s příspěvky Alexe Kazakova, Macieje M. Jankowského a Johannese Niedieka.

Zjistili, že když jsme zapojeni do úkolu, neurony v mozku sluchová kůra ukazují velké výbuchy aktivity, které nejsou způsobeny přímo zvuky. Místo toho tyto „klíšťata“ jsou spojeny s konkrétními momenty v úkolu, což naznačuje, že sluchová kůra je hluboce synchronizována s chováním.

V důsledku toho mozek místo toho, aby silně reagoval na každý zvuk, produkuje menší, ale výraznější reakce na zvuky, které vedou plnění úkolu.

„Naše výsledky ukazují, že mozek nereaguje pouze na zvuky, ale utváří, jak jsou zastoupeny, v závislosti na tom, co děláme,“ řekl profesor Nelken. „Když jsme zapojeni do úkolu, sluchová kůra efektivněji naslouchá zvukům, které se při tomto úkolu vyskytují.“

Až dosud vědci věděli, že pozornost zlepšuje to, jak vnímáme zvuky – ale jak toho mozek dosahuje, nebylo jasné. Tato studie odhaluje, že mozek nejen zesílí svou reakci na zvuky; využívá načasování a požadavky chování, aby se připravil na příchozí zvuky. Jinými slovy, sluchový systém se ladí v reálném čase.

Tento objev mění naše chápání toho, jak funguje pozornost v mozku. Namísto toho, abyste se chovali jako jednoduchý ovladač hlasitosti, který spouští důležité zvuky, Pozor funguje spíše jako adaptivní filtr, přetváří způsob komunikace neuronů a zlepšuje jejich účinnost.

Počítačové modelování týmem ukázalo, jak k tomu dochází: aktivita načasování, ke které dochází během úkolu, dočasně tlumí určitá nervová spojení, čímž vytváří jasnější a informativnější vzorce aktivity během zvuk prezentace.

Odhalením tohoto mechanismu tým poskytuje nový pohled na jednu z velkých otázek neurovědy: jak naše mozky dávají smysl ohromujícímu světu vjemů.