Jak ptaki i ssaki przetwarzają dźwięk
Wcześniejsze prace w tym zakresie używały tonów lub białych szumów zazwyczaj niespotykanych w środowisku naturalnym. Uczestnicy projektu NONSTATENCODING (Intensity and timing encoding of naturalistic sounds in auditory brainstem neurons of cats and owls) analizowali odpowiedzi słuchowe na naturalne dźwięki niestacjonarne. Pierwsza część projektu obejmowała rejestrowanie odpowiedzi jąder ślimakowych płomykówki na różne rodzaje dźwięków. Badacze zebrali odpowiedzi na dźwięki o różnej intensywności z ponad 75 komórek. Naukowcy przeanalizowali również dane dotyczące nerwu słuchowego zebrane przez innych naukowców in vivo (od zwierząt) oraz in vitro (z kultur komórkowych). Na podstawie tych informacji naukowcy stworzyli model przetwarzania różnic między nerwem słuchowym a jądrami ślimakowymi. Wyniki ujawniły, że jądra ślimakowe przetwarzają informację słuchową efektywniej niż nerw słuchowy. Te różnice mogą być przypisane jednokomórkowemu mechanizmowi, zwanemu adaptacją ostrego przełomu, który filtruje informację słuchową bardziej wybiórczo. Odkrycia te zostały potwierdzone przez dane zebrane z jąder ślimakowych kotów. Jądra ślimakowe charakteryzowały się silną odpowiedzią na informację słuchową o różnej intensywności. Wyniki projektu NONSTATENCODING mają wyraźny wpływ na obecną wiedzę o przetwarzaniu słuchowym realistycznych bodźców dźwiękowych. Wyniki projektu dostarczają nowej wiedzy naukowej oraz są istotne w projektowaniu ulepszonych aparatów słuchowych i innych zastosowaniach technologicznych. Powodzenie projektu wyraźnie ukazuje potrzebę współpracy inżynierów z neuronaukowcami w tworzeniu innowacyjnych koncepcji przetwarzania sygnałów w urządzeniach biomedycznych.
Słowa kluczowe
Ptaki, ssaki, przetwarzanie dźwięku, neurony pnia mózgu, odpowiedzi słuchowe, jądro ślimakowe