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.
Сегодня, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Позавчера, 12:21
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

Позавчера, 08:27
11 минут
Мария Азарова

Ученые из Университетского колледжа Лондона рассказали о случае 45-летнего пациента, перенесшего Covid-19 в достаточно тяжелой форме: примерно через 40 дней после заражения он начал ощущать звон в ушах и внезапную потерю слуха.

Позавчера, 12:21
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

16 октября
53 минуты
Александр Березин

Одни говорят, что в мире миллионы тонн ядерных отходов и что их никогда не удастся надежно захоронить, в связи с чем Гринпис перекрывает железные дороги, по которым везут ядерные материалы, и требует свернуть всю ядерную отрасль в одночасье. Другие утверждают, что реальные ядерные отходы от деятельности АЭС во всем мире помещаются в куб со стороной десять метров. Как понять, кто прав, а кто — нет? И почему то, что для одних — «отходы», другие рассматривают как ценную инвестицию в будущее? Попробуем разобраться.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: