Ученые выяснили, почему свои шаги звучат тише — Naked Science
13.09.2018
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.
12 часов назад
Илья Ведмеденко

По словам космонавта Олега Новицкого, на новом российском модуле «Наука» незапланированно включились двигатели.

Позавчера, 14:06
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

4 часа назад
Мария Азарова

Лечение грызунов с ожирением тимусным стромальным лимфопоэтином привело к значительной потере висцерального жира и снижению веса более чем на 40% всего за четыре недели — без диет или повышенных физических нагрузок.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: