13.09.2018
Редакция Naked Science

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.
Позавчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 12:49
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

Вчера, 15:24
Мария Осетрова

Две международные исследовательские группы опубликовали в журнале Science новые методы детекции инфракрасного света: для этого обе группы предлагают сначала сместить спектр излучения в видимую область. Это позволит разработать недорогие способы обнаружения загрязнений, отслеживания раковых заболеваний, проверки газовых смесей и дистанционного зондирования внешней Вселенной.

Позавчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

2 декабря
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

Позавчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: