Musikalske neuroner

For første gang har MIT neuroforskere identificeret en neural population i den menneskelige auditive cortex, der reagerer specifikt på musik, men ikke på tale eller andre miljølyde.

Hvorvidt en sådan population af neuroner eksisterer, har været genstand for udbredte spekulationer, siger Josh McDermott, assisterende professor i neurovidenskab ved MIT. En af kernedebatterne omkring musik er, i hvor høj grad den har dedikerede mekanismer i hjernen, og i hvilken grad den trækker tilbage fra mekanismer, der primært tjener andre funktioner, siger han.

Denne historie var en del af vores marts 2016-udgave

• Se resten af ​​problemet
• Abonner

Ved hjælp af funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI) scannede McDermott og kolleger hjernerne på 10 mennesker, der lyttede til 165 lyde, inklusive forskellige typer tale og musik samt hverdagslyde såsom fodtrin, en bilmotor, der starter, og en telefon, der ringer.

Kortlægning af det auditive system har vist sig vanskeligt, fordi fMRI, der måler blodgennemstrømning som et indeks for neural aktivitet, mangler fin rumlig opløsning. I fMRI kan voxels - den mindste måleenhed - afspejle responsen fra millioner af neuroner.

For at skille disse svar fra hinanden brugte forskerne en teknik, der modellerer hver voxel som en blanding af flere underliggende neurale reaktioner. Dette afslørede seks populationer af neuroner - den musik-selektive befolkning, et sæt neuroner, der reagerer selektivt på tale, og fire sæt, der reagerer på andre akustiske egenskaber såsom tonehøjde og frekvens.

Disse fire akustisk responsive populationer overlapper med regioner af primær auditiv cortex, som udfører den første fase af cortical lydbehandling. De tale- og musikselektive neurale populationer ligger uden for denne primære region.

Vi mener, at dette giver bevis for, at der er et hierarki af behandling, hvor der er svar på relativt simple akustiske dimensioner i dette primære auditive område. Det efterfølges af et andet trin af behandling, der repræsenterer mere abstrakte egenskaber ved lyd relateret til tale og musik, siger postdoc Sam Norman-Haignere, PhD '15, hovedforfatter af undersøgelsen, offentliggjort i Neuron.

Nancy Kanwisher '80, PhD '86, professor i kognitiv neurovidenskab og forfatter til undersøgelsen, siger, at selvom der findes musikselektive reaktioner i hjernen, betyder det ikke, at de afspejler et medfødt hjernesystem. Et vigtigt spørgsmål for fremtiden vil være, hvordan dette system opstår i udviklingen: hvor tidligt det findes i spædbarn eller barndom, og hvor afhængigt det er af erfaring, siger hun.

skjule