Группа ученых из США сообщила, что они сделали свое открытие, записав электрическую активность в мозге 15 участников, каждому из которых в череп вставили электроды для наблюдения за эпилептическими припадками перед операцией.
Команда записала электрическую активность в ответ на 165 различных звуков — от лая собак до фрагментов инструментальной музыки — а затем обработала их с помощью специального алгоритма. Они объединили результаты с данными функционально магнитно-резонансной томографии мозга (МРТ), ранее собранными у 30 разных людей, чтобы отобразить расположение паттернов в мозгу.
По словам доктора Сэмюэла Норман-Эньера, соавтора исследования из Университета Рочестера, команда решила объединить данные из разных подходов, чтобы преодолеть их слабые стороны и объединить сильные.
«МРТ — одна из рабочих лошадок когнитивной нейронауки человека, но их результатам не хватает точности. Внутричерепные данные намного точнее, но имеют очень плохой пространственный охват», — сказал он.
Результаты подтвердили предыдущие выводы сканирования МРТ о том, что некоторые нейроны реагируют сильнее на речь или на музыку. Однако они также выявили нейроны избирательно реагирующие на звук пения, тогда как реакция на другие типы музыки или речь была значительно слабее.
«Эти результаты свидетельствуют о том, что представления музыки разделены на подгруппы, отобранные для ее разных типов, одна из которых специализируется на анализе песни», — отметили исследователи.
Работа показывает, что эти нейроны расположены в верхней височной извилине, рядом с областями, ранее идентифицированными как реагирующие, в частности, на музыку или речь.
Авторы пишут, что, вероятно, избирательные к песне нейроны не были обнаружены в предыдущей работе с использованием только сканирования фМРТ, поскольку использование электродов позволяет более точно измерять активность нейронов.
По словам исследователей, сейчас ведется работа, нацеленная на понимание того, на что именно в пении реагируют эти области мозга — например, на высоту и тембр или мелодии и ритмы. Кроме того, они собираются изучить, в результате чего у человека возникла подобная избирательность.
«Наше исследование представляет собой первый шаг к ответам на эти давние вопросы», — отметили авторы.
В исследование также предполагается, что дальнейшие работы по изучению этих нейронов повысят возможность изучения влияния активации областей мозга, связанных с песнями, и изучения взаимодействия с другими частями мозга, отмечая, что песни могут вызывать определенные эмоции или воспоминания.
«Певческий голос — это единственный музыкальный инструмент, с которым рождаются почти все, поэтому можно ожидать, что у нас будет несколько иное отношение к человеческой песне по сравнению с другими видами музыки. Мы знаем, что между системами мозга, которые контролируют то, как мы говорим, и теми, которые контролируют то, как мы поем, существуют заметные различия, поэтому очень интересно, что некоторые из этих различий также видны, когда мы слушаем человеческую песню», — рассказала Софи Скотт, профессор когнитивной неврологии в Университетском колледже Лондона.
Доктор Эдиз Сохоглу, когнитивный нейробиолог из Университета Сассекса, сказал, что результаты поразительны.
«Один из интересных вопросов, который возникает, заключается в том, почему мозг эволюционировал или был сформирован опытом для развития таких специализированных нейронов. Почему бы просто не использовать одни и те же нейроны многоцелевым образом для обработки более чем одного типа звука. Возможно, наличие специализированных нейронов помогает слушателю сосредоточиться на определенных звуках в шумной обстановке. Например, если я слушаю своего любимого певца на концерте, мне может быть легче игнорировать громкий разговор позади меня, который будет представлен в другой части моего мозга», — добавил Доктор Эдиз Сохоглу, когнитивный нейробиолог из Университета Сассекса.
Читать далее
Астрономы нашли новый объект Солнечной системы за орбитой Нептуна
Впервые составлена полная карта человеческого кишечника
Появилась батарея размером с крупицу соли. Она может питать устройства 10 часов