In che modo uccelli e mammiferi elaborano il suono
I lavori precedenti in questo campo hanno utilizzato segnali o rumori bianchi che non si trovano normalmente nel mondo naturale. Il progetto NONSTATENCODING (Intensity and timing encoding of naturalistic sounds in auditory brainstem neurons of cats and owls) ha analizzato le risposte uditive a suoni naturali discontinui. La prima parte del progetto prevedeva la registrazione della risposta del nucleo cocleare del barbagianni a diversi tipi di suoni. I ricercatori hanno raccolto risposte a suoni di diverse intensità da oltre 75 cellule. Gli scienziati hanno anche analizzato dati in vivo (da animali) e in vitro (da cellule coltivate) sul nervo acustico raccolti da altri scienziati. Da queste informazioni hanno sviluppato un modello per spiegare le differenze di elaborazione tra il nervo acustico e il nucleo cocleare. I loro risultati hanno rivelato che il nucleo cocleare elabora le informazioni uditive in modo più efficace rispetto al nervo acustico. Queste differenze si possono attribuire a un meccanismo delle singole cellule chiamato adattamento della soglia di picco, che filtra le informazioni acustiche in modo più selettivo. Queste scoperte sono state confermate dalle informazioni raccolte dal nucleo cocleare dei gatti. Il nucleo cocleare presentava una solida risposta alle informazioni acustiche di intensità variabili. I risultati di NONSTATENCODING hanno avuto un impatto significativo sul modo in cui gli scienziati interpretano ora l’elaborazione uditiva di stimoli realistici. Oltre a fornire nuove informazioni scientifiche i risultati del progetto contribuiranno a progettare migliori dispositivi di protesi acustiche e altre applicazioni tecnologiche. Il successo del progetto dimostra chiaramente la necessità che gli ingegneri creino concetti innovativi per l’elaborazione dei segnali e i dispositivi biomedici per una stretta cooperazione con i neuroscienziati.
Parole chiave
Uccelli, mammiferi, elaborazione dei suoni, neuroni del tronco cerebrale, risposte uditive, nucleo cocleare