Ученые выяснили, почему свои шаги звучат тише — Naked Science
6 минут
Редакция

Ученые выяснили, почему свои шаги звучат тише

Американские нейрофизиологи обнаружили в мышином мозге систему активного шумоподавления, благодаря которой грызунам не мешает шум собственных шагов.

regnum_picture_15256183411746552_normal
©Wikipedia

Трое исследователей из Нью-Йоркского университета и Университета Дьюка (штат Северная Каролина) составили карту нейронной активности, благодаря которой мыши не обращают внимания на звук собственных шагов.

 

Собственные шаги воспринимаются иначе, чем шаги окружающих: эта способность мозга игнорировать «свои» звуки (в том числе вокализацию) требует сложной системы распознавания и запоминания «собственных» звуков. «Способность предугадывать звуки, издаваемые самим объектом при движении, и отличать их от звуков окружающей среды очень важна для нормального функционирования животного, но как мозг учится предсказывать и распознавать, а затем игнорировать «свои» звуки, до сих пор оставалось загадкой», — рассказывает один из авторов исследования Дэвид Шнайдер (David Schneider).

 

Чтобы разгадать загадку, Шнайдер и его коллеги создали «акустическую виртуальную реальность» — пространство, в котором лабораторные мыши вместо звука собственных шагов слышали аудиозапись, синхронизированную с их движениями. Пока мыши бегали по дорожке и слушали звуки, ученые наблюдали за активностью их мозга. Способность отделять собственные звуки от звуков окружающей среды особенно важна для грызунов и других животных, стоящих внизу пищевой цепочки, отмечают авторы работы: чтобы выжить, они должны услышать хищника, а для этого полезно не обращать внимания на шорох, производимый собственными лапками.

 

Оказалось, что мышиный мозг быстро адаптируется к перемене «саундтрека»: в течение недели после начала эксперимента мыши переставали обращать внимание на звуки, которые им проигрывали. В процессе привыкания к новым звукам усиливалась активность ингибиторных нейронов слуховой коры, что снижало интенсивность реакции коры на аудиозапись, но только тогда, когда запись проигрывалась во время движения животного. Если мышь сидела на месте, звук вызывал нормальную активацию соответствующих нейронов. Мыши продемонстрировали способность быстро ассоциировать новый звук с собственным движением и игнорировать его; это позволило животным различать звуки, которые прежде воспринимались ими как фон.

 

Умение предсказывать и подавлять «свои» звуки важно и для людей: мы пользуемся этой способностью, когда учимся говорить или играем на музыкальных инструментах. «Когда мы учимся говорить или играть на пианино, то предсказываем звук, который собираемся издать, и сравниваем результат с тем, что получается на деле. Если результат не соответствует ожиданиям, мы меняем способ извлечения звука. С каждым разом получается все лучше, потому что мозг стремится минимизировать усилия», — поясняет Шнайдер.

 

Если нервные цепочки, ответственные за предсказание звуков, слишком активны, возникают слуховые галлюцинации: как, например, при шизофренических расстройствах. Изучив нормальный процесс предугадывания звуков — как в случае со звуками собственного движения, — Шнайдер и его коллеги рассчитывают лучше понять, как работает мозг при психических расстройствах.

 

Статья опубликована в журнале Nature.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 11:12
5 минут
Ольга Иванова

Ученые из Германии и Нидерландов выяснили, что начиная с 1960 года значительная часть лесов превратилась в пахотные земли, а саванн — в пастбища. Эти территории по площади эквивалентны Африке и Европе, вместе взятым.

Позавчера, 16:43
4 минуты
Илья Ведмеденко

На держатели истребителя F-15E Strike Eagle подвесили пять крылатых ракет AGM-158 Joint Air-to-Surface Standoff Missile. Это один из самых современных комплексов такого типа в арсенале Военно-воздушных сил США.

Позавчера, 12:40
10 минут
Василий Парфенов

В условиях аукциона на первое место в суборбитальной капсуле Blue Origin нашли интересные подробности о требованиях к будущим астронавтам. Ради трех минут в невесомости космические туристы, например, должны быть способны пробежать семь лестничных пролетов менее чем за полторы минуты и просидеть полтора часа пристегнутыми к креслу и без возможности сходить в туалет.

11 мая
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Позавчера, 21:55
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: