Які частини системи слухової стимуляції тварин можна вивчати в координації

За останні роки дослідження функціональної візуалізації досягли багатьох важливих результатів у сфері інтеграції слухової, зорової та мультисенсорної інформації. Коли візуальні та слухові подразники отримуються одночасно, активується не лише зорова та слухова кора головного мозку, але також активуються деякі пов’язані з ними ділянки мозку. Цей режим активації вважається окремим і взаємопов'язаним. Отже, які частини системи слухової стимуляції тварин можна вивчати в координації?

1. Верхній горбок
Багато важливих результатів досліджень на нейронному рівні інтеграції мультисенсорної інформації було виявлено на моделях тварин. Верхній горбок — це область інтеграції мозку, досліджена на моделях тварин, яка вважається першою областю, де сходяться мультисенсорні інформаційні канали. Пошкодження цієї області призведе до втрати мультисенсорної інформації та зниження функції інтеграції. Крім того, ця область також є областю, де ініціюються поведінкові реакції. Класичний мультимодальний експеримент був розроблений, щоб дозволити котам отримувати візуальні, слухові та тактильні стимули окремо, а також реєструвати активність розряду нейронів у верхній ділянці горбка. Вони виявили, що коли кішки отримували мультисенсорні стимули, коефіцієнт розрядки нейронів у верхньому горбку був значно вищим, ніж сума лінійної суперпозиції коефіцієнтів розрядки нейронів в одній модальності. Поділяючи активність нейронів, пов’язану з інтеграцією мультисенсорної інформації у верхньому горбку, можна виявити, що активність нейронів у верхньому бортику включає два режими обробки мультисенсорної інформації: посилення та гальмування. За наявності слабких подразників може виникнути сильна активність нейронів, яка відома як реверсивний ефект.

2. Скронево-тім'яна область
Дослідники також виявили, що скронева тім’яна область є однією з областей для інтеграції множинної слухової інформації. Завдяки спостереженню за розрядом нейронів у скронево-тім’яній ділянці гризунів було також встановлено, що мультимодальна стимуляція, викликана комбінацією тактильного слухового відчуття в цій області, значно перевищує суму окремих розрядів стимуляції, а латентний період становить раніше. Завдяки аналогічним дослідженням вчені виявили, що інтеграція інформації з різними сприйняттями відбувається не в одному чи двох ключових регіонах, а скоріше в агрегації та інтеграції інформації в кількох об’єднаних регіонах, утворюючи розподілену ієрархічну мережу обробки.

Наприклад, коли синхронні зорові та слухові стимули застосовуються до гризунів, первинна слухова кора головного мозку та первинна зорова кора головного мозку спочатку обробляють і обробляють інформацію з їхніх відповідних модальностей. Два типи потоку інформації в системі слухової стимуляції тварин спочатку збираються та інтегруються в тім’яну кору, а потім транспортуються до лобової частки для когнітивної обробки високого рівня. Задня інсула і моторна кора завершують сенсорний вихід стимулу.