Las neuronas auditivas en los seres humanos mucho más sensibles a las frecuencias de audio propósito de la mayoría de los mamíferos

Junio 6, 2016 Admin Salud 0 22
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El oído humano está exquisitamente sintonizado a discernir diferentes frecuencias de sonido, si estos tonos son altos o bajos, cerca o lejos. Pero la capacidad de nuestros oídos palidece en comparación con la notable capacidad de las neuronas individuales en el cerebro para distinguir entre la muy fina de frecuencias de sonido.

Informes al 10 de enero de la revista Nature, el Dr. Itzhak Fried, profesor de neurocirugía y director del programa de cirugía de la epilepsia, y sus colegas de la Universidad Hebrea de Jerusalén y el Instituto Weizmann de Ciencia, muestran que en los seres humanos, un solo neurona auditiva en el cerebro tiene una selectividad sorprendente para un rango de frecuencias de sonido muy estrecho, aproximadamente hasta un décimo de una octava.

De hecho, la capacidad de estas neuronas para detectar el mínimo de las diferencias en las frecuencias de sonido mucho mayor que la del nervio auditivo que lleva la información por las células ciliadas del oído interno a la corteza como 30 veces mayor sensibilidad. En efecto, esta frecuencia de sintonización en la corteza auditiva humana es sustancialmente mayor que la que normalmente se encuentra en la corteza auditiva de los mamíferos no humanos, con la excepción de los bloques.




E 'bastante paradójico, señalan los investigadores, porque la gente, incluso musicalmente inexperto puede detectar diferencias en la frecuencia del sonido muy pequeñas, mucho mejor que la resolución de los nervios auditivos periféricos. Esto es muy diferente de otros nervios periféricos, tales como los de la piel, donde la capacidad humana para detectar diferencias entre dos puntos (digamos desde el pinchazo de una aguja) está limitado por los receptores de la piel. No es así en la audiencia.

Los investigadores, entre ellos el autor principal, Israel Nelken y primer autor Yael Bitterman de la Universidad Hebrea, determinaron cómo las neuronas en la corteza auditiva humana respondieron a varios sonidos mediante la adopción de las grabaciones de cuatro consintiendo pacientes clínicos en el Centro Médico de la UCLA. Estos pacientes tenían epilepsia intratable, y se monitorizaron con electrodos intracraneales profundidad para identificar el punto focal de sus convulsiones para el tratamiento quirúrgico potencial. El uso de criterios clínicos, los electrodos fueron implantados bilateralmente en varios sitios en el cerebro que eran sospechosos de estar involucrados en las convulsiones; Entre estos, la corteza auditiva. El registro de la actividad cerebral se realizó mientras los pacientes escuchaban los acordes aleatorias artificiales en diferentes tonos por octava, y para los segmentos de la película "El bueno, el feo y el malo ''. De esta manera, los sonidos que se escuchan son los pacientes --Los dos acordes artificiales al azar - y más natural, las voces y el ruido de la banda sonora de la película.

Los resultados sorprendieron a los investigadores. Un solo hombre auditiva neurona mostró una sensibilidad sorprendente para distinguir entre las diferencias de frecuencia muy finas, hasta un décimo de una octava. Esto en comparación con una sensibilidad de aproximadamente una octava en el gato, alrededor de un tercio de octava en promedio en ratas y medio a una octava en el macaco.

"Esto es notable selectividad", dijo Fried, que es también el co-director del Centro de UCLA para los trastornos convulsivos. "Es realmente un misterio por qué tal resolución en el ser humano llegó a ser. ¿Por qué nos desarrollamos esto? No se necesita Tal selectividad para la comprensión del habla, pero puede tener un papel en la habilidad musical. Las diferencias en la frecuencia de tres por ciento que puede ser detectado por las neuronas individuales puede explicar el hecho de que incluso las personas musicalmente entrenados no es capaz de detectar tales diferencias de frecuencia.

"También hay evidencia de que la discriminación de frecuencias en los seres humanos se correlaciona con diferentes habilidades cognitivas, incluyendo la memoria y la capacidad de aprender a trabajar, pero se necesita más investigación para aclarar este rompecabezas."

Este estudio, dijo Fried, es el último ejemplo del poder de la investigación neurobiológica que utiliza datos extraídos directamente desde el interior de un cerebro humano vivo a nivel de las neuronas individuales. Estudios de laboratorio anteriores de Fried han identificado células individuales en los puntos específicos durante la navegación humanos hipocampo humano, y las células individuales son capaces de traducir varias imágenes visuales de un mismo elemento, tales como la identidad de un individuo, en una inmediatamente y el concepto consistente reconocible.

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