O.S.E.L. - Jak malé myšky volají „domů“
 Jak malé myšky volají „domů“
Vědci z Emory University odhalili překvapivý mechanismus v mozku matek. Zvuky s frekvencí připomínající pištění nemluvňat, vnímají ostřeji. Děje se tak díky utlumení aktivit neuronů zpracovávajících nižší zvukové frekvence.




 

 
Z poznatků získaných pitvami, snímáním záznamů z mikroelektrod a technik jako jsou elektroencefalografie (EEG), Magnetická rezonance (zejména funkční magnetická rezonance, fMRI) a ze stimulace částí mozku magnetickým polem, tzv. Transcranial magnetic stimulation dnes víme, že na vnímání zvuku se podílí několik lokalit. Nejvýznamnější je nazýváno centrem sluchu.

Ve vnímání zvuků u člověka hraje klíčovou roli oblast mozkové kůry zvaná planum temporale. Už déle se ví, že právě tady sídlí Wernickeho centrum, jedno z nejdůležitějších center ovládajících kromě hudby také řeč. Zatímco šum vyvolává zvýšenou činnost jen nepatrné části sluchové kůry mozku, obvykle jen v jedné hemisféře,  hluk a nebo koncert heavymetalové skupiny aktivuje rozsáhlé oblasti spánkových laloků obou hemisfér.

 

Častým zdrojem nových poznatků je práce s laboratorními zvířaty. Nedávný výzkum na myších mozcích ukázal, jak excitace neuronů může detekovat  a nebo interpretovat zvuky. Tentokrát se zjistilo, že klíčovou roli ve vnímání zvuků může hrát utlumení činnosti neuronů. A že se tento mechanismus uplatňuje v reálné situaci.  

 

Zvětšit obrázek
Robert Liu

Aktérem v tomto směru bádání je Robert Liu z Emory University. Již v roce 2007 ukázal na souvislost mezi chováním a tím, jak vnímané komunikační zvuky ovlivňují mozkovou schopnost jejich detekce, vytřídění a patřičné odpovědi. Jde o to, že myším matkám, které zrovna porodily, neurony zaměřené na vnímání zvuku pracují jinak.  To jim, na rozdíl od jejich vrstevnic (myších „slečen“),  umožňuje zvuky myšat „slyšet“ lépe. 

 

Pokusy na bdících myších
I když se tentokrát jednalo o myši pod anestetiky, nebyly myši uspány zcela. Poprvé tak byly zaznamenány aktivity neuronů ve zvukovém centru myšího mozku v bdělém stavu.

 

Když byly myšky vystaveny tónům podobných pískotu (myšata se projevují na frevencích od 60 do 80 kilohertzů), velká oblast nervových buněk ve sluchovém centru byla mnohem více utlumena, než stejná oblast u kontrolní skupiny myší, které byly pannami.

 

 

 
Matky zřizují pro své potomky "přímou linku". (Kredit: Jack Kearse a Liu Lab)

Něco se v mozku matek tedy mění. I když mozky myšek obou táborů (matek a slečen) poslouchají stejné zvuky, vnímání těchto zvuků je odlišné. Zdá se, že inhibice některých neuronů má zcela konkrétní cíl – podporuje vnímání rozdílů mezi zvuky – těmi od myšat a ostatními, přicházejícími z okoli. Jakoby se matky „naladily“ na frekvenci svých potomků a jejich zvuky se pro ně stávají zřetelnějšími, výraznějšími.

 

Ještě nedávno se předpokládalo, že oblast odpovědná za vnímání zvuku funguje na principu statického filtru. Soudilo se, že zvukové signály  procházející mozkem jsou vnímány jako celek.  Nyní se ukázalo, že tomu tak není. Centrum zpracování zvuku je tvůrčím orgánem a zvuk, který je pro živočicha z nějakého důvodu významný, dokáže optimalizovat.  Děje se tak tlumením aktivit neuronů které mají v popisu práce zajišťovat zvuky o nižší frekvenci.


Možná jsou změny chování neuronů mateřského mozku vyvolány změnou hormonálních hladin, ke kterým v době březosti a po porodu dochází. Stejně tak to ale může být výsledek zkušeností z péče o potomstvo. Může to ale být i obojím.

 

VIDEO:  Grafické znázornění jak vnímáme hudbu.

 

Prameny: Emory University, Neuron, 2009; DOI: 10.1016/j.neuron.2009.05.001


Autor: Josef Pazdera
Datum:12.06.2009 13:09