Oamenii de știință au identificat neuronii care reacționează la cîntece

Neurologii de la MIT au identificat o serie de neuroni din creierul uman care reacționează atunci cînd auzim cîntece, dar nu și alte tipuri de muzică.

Acești neuroni, care se găsesc în cortexul auditiv, par să răspundă la combinația specifică de voce și muzică, dar nu și la vorbirea obișnuită sau la muzica instrumentală. Nu se știe exact cum acționează aceștia și va fi nevoie de mai multă muncă pentru a descoperi, spun cercetătorii.

Un semnal considerat „prima lumină din Univers” s-ar putea să nu fi venit deloc din spațiu

Rusia și Ucraina, istoria întortocheată care le unește, dar și separă în același timp

Lucrarea se bazează pe un studiu din 2015 în care aceeași echipă a folosit imagistica prin rezonanță magnetică funcțională pentru a identifica o populație de neuroni din cortexul auditiv al creierului care răspunde în mod specific la muzică. În noua lucrare, cercetătorii au folosit înregistrări ale activității electrice realizate la suprafața creierului, ceea ce le-a oferit informații mult mai precise, notează TechnologyNetworks.

Două populații diferite de neuroni

„Există o populație de neuroni care răspunde la cîntat, însă există și o altă serie de neuroni care răspunde în sens larg la muzică. Acestea sînt atît de apropiate încît nu le poți despărți, însă am obținut o rezoluție suplimentară, iar acest lucru credem că ne-a permis să le separăm”, spune Norman-Haignere, autorul studiului publicat în revista Current Biology.

În studiul lor din 2015, cercetătorii au folosit rezonanță magnetică pentru a scana creierul participanților în timp ce aceștia ascultau o colecție de 165 de sunete, inclusiv diferite tipuri de vorbire și muzică, precum și sunete cotidiene, cum ar fi bătăi din degete sau lătratul unui cîine.

Pentru acel studiu, cercetătorii au conceput o metodă inedită de analiză a datelor, care le-a permis să identifice șase populații neuronale cu modele de răspuns diferite, inclusiv populația selectivă la muzică și o altă populație care răspunde selectiv la vorbire.

Noua tehnică, folosită pentru a monitoriza pacienții cu epilepsie

În noul studiu, cercetătorii au sperat să obțină date cu o rezoluție mai mare, folosind o tehnică cunoscută sub numele de electrocorticografie, care permite înregistrarea activității electrice cu ajutorul unor electrozi plasați în interiorul craniului. Aceasta oferă o imagine mult mai precisă a activității electrice din creier.

Electrocorticografia este adesea utilizată pentru a monitoriza pacienții cu epilepsie care urmează să fie supuși unei intervenții chirurgicale pentru a-și trata crizele.

Pacienții sînt monitorizați timp de mai multe zile, încît medicii să poată determina de unde provin crizele lor înainte de a se opera. Astfel, echipa de la MIT a reușit să adune date de la 15 participanți pe parcursul mai multor ani.

Pentru acești participanți, cercetătorii au redat același set de 165 de sunete pe care le-au folosit în studiul anterior. Locația electrozilor fiecărui pacient a fost stabilită de către chirurgii lor, astfel încît unii nu au captat niciun răspuns la stimulul auditiv, dar mulți au făcut-o.

Muzica și creierul

Astfel, cercetătorii au reușit să deducă tipurile de populații neuronale care au produs datele înregistrate de fiecare electrod.

Populația de neuroni descoperită a avut răspunsuri foarte slabe fie la vorbire, fie la muzica instrumentală și, prin urmare, este distinctă de populațiile selective pentru muzică și vorbire, identificate în studiul lor din 2015.

Punctul specific cîntecului pe care l-au găsit este situat în partea superioară a lobului temporal, în apropierea regiunilor dedicate limbajului și muzicii. Această localizare sugerează că seria de neuroni ar putea răspunde la caracteristici cum ar fi tonul sau interacțiunea dintre cuvinte, înainte de a trimite informațiile către alte părți ale creierului pentru procesare ulterioară, spun cercetătorii.

Cercetătorii speră să afle mai multe despre ce aspecte determină răspunsurile acestor neuroni. De asemenea, ei vor să studieze dacă bebelușii au zone selective pentru muzică, în speranța că pot afla mai multe despre cînd și cum se dezvoltă aceste regiuni ale creierului.