Słuchanie na głośnej planecie: meta-adaptacja neuronów w hałaśliwym świecie

Nowe badanie przeprowadzone przez badaczy z Macquarie University odkryło sposób, w jaki mózg radzi sobie z często głośnymi środowiskami dostępnymi na naszej planecie, co wyjaśnia, dlaczego zwierzęta, włącznie z ludźmi, potrafią z łatwością sprostać zarówno spokojnym, cichym parkom o poranku, jak i zgiełku i gwarze ulic. Badacze odkryli, że im bardziej neurony słuchowe stają się zaznajomione z dźwiękami otoczenia, tym bardziej przyśpieszają adaptację do hałasu w tym otoczeniu.

Odkryliśmy, że neurony szybko przystosowują się do aktualnie doświadczanych dźwięków środowiska – cichych lub głośnych –  i regulują się w celu zmaksymalizowania transmisji informacji na temat bieżącego środowiska – wyjaśniał profesor David McAlpine, autor badania.

To co jest naprawdę interesujące to sposób, w jaki te neurony doregulowują się: ich sam proces adaptacji opiera się na przystosowaniu do momentu, gdy dany dźwięk środowiska stanie się coraz bardziej znajomy. Dla przykładu, po doświadczeniu danego dźwięku pięć lub sześć razy, neurony są w stanie adaptować się z podwójną prędkością w porównaniu do pierwszego doświadczenia, w procesie nazwanym przez nas „meta-adaptacją” – dodał badacz.

Wyniki sugerują, że zwierzęca zdolność adaptacji do środowiska z różnymi profilami hałasu jest bardziej złożonym procesem niż wcześniej sądzono i może wyjaśniać, dlaczego niektórzy ludzie odczuwają trudności w skupieniu się na rozmowie w hałaśliwym otoczeniu.

Wielu ludzi o zdrowym słuchu boryka się z problemem nadążania za rozmową przy głośnym tle. Zjawisko to znane jest jako „ukryta utrata słuchu” – ukryta, gdyż nie jest widoczna w najlepszych testach słuchu. Odkrycie, że mózg uczy się i adaptuję się do rozmaitych dźwięków środowiska sugeruje jedną ze ścieżek, którą możemy podążyć w celu rozwiązania tego powszechnego problemu komunikacyjnego – wyjaśniał profesor McAlpine.

Badanie, w którym mierzono odpowiedź neuronalną świnek morskich (gatunku o podobnym zakresie słuchu do naszego) poprzez wystawienie na stosunkowo ciche lub głośne tło dźwiękowe, pokazało, że części mózgu utrzymywały pamięć dźwiękową znacznie dłużej niż oczekiwano z powodu pętli zwrotnej, istniejącej pomiędzy śródmózgowiem i korą słuchową. Odkrycie tej pętli przez badanych wskazało poprzednio nieznane połączenia pomiędzy tymi dwoma obszarami.

Jedną z nadzwyczajnych rzeczy, które odkryliśmy jest to, że śródmózgowie – część mózgu, którą postrzega się jako zachowującą informację tylko na jedynie kilkaset milisekund – w rzeczywistości zachowywało przez wiele minut informację na temat tego, jak środowisko brzmi, co pozwala neuronom słuchowym na meta-adaptację. Kiedy blokujemy tą pętlę, neurony nie mogą już się adaptować, wykazując stosunkowo nieodkrytą funkcję pętli pomiędzy tymi regionami w mózgu – podsumował profesor McAlpine.

Tłumaczenie: Damian Adamowicz
Źródłu tekstu i obrazu: Megan Wright – Macquarie University
Oryginalne badanie: Otwarty dostęp; Robinson B. L., Harper N. S., McAlpine D. (2016). Meta-adaptation in the auditory midbrain under cortical influence. Nature Communications 7. doi:10.1038/ncomms13442