Нейробиологи показывают, что весь слуховой путь представляет звуки в соответствии с предыдущими ожиданиями.
Люди полагаются на свои чувства при восприятии мира, самих себя и друг друга. Несмотря на то, что чувства являются единственным окном во внешний мир, люди редко задаются вопросом, насколько точно они представляют внешнюю физическую реальность. В течение последних 20 лет исследования в области нейробиологии показали, что кора головного мозга постоянно генерирует прогнозы относительно того, что произойдет дальше, и что нейроны, отвечающие за сенсорную обработку, только кодируют разницу между нашими прогнозами и реальной реальностью.
Группа нейробиологов из Технического университета Дрездена во главе с профессором доктором Катариной фон Кригштейн представляет новые результаты, которые показывают, что не только кора головного мозга, но и весь слуховой путь воспроизводят звуки в соответствии с предыдущими ожиданиями.
В своем исследовании команда использовала функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) для измерения реакции мозга 19 участников, когда они слушали последовательности звуков. Участникам было предложено определить, какой из звуков в последовательности отличается от других. Затем ожиданиями участников манипулировали, чтобы они ожидали отклоняющегося звука в определенных позициях последовательностей. Нейробиологи изучили ответы, вызываемые отклоняющимися звуками в двух основных ядрах подкоркового пути, отвечающего за обработку слуха: нижнем бугорке и медиальном коленчатом теле. Хотя участники распознавали девиант быстрее, когда его помещали в места, где они ожидали, подкорковые ядра кодировали звуки только тогда, когда их помещали в неожиданные положения.
Эти результаты лучше всего интерпретировать в контексте прогнозирующего кодирования - общей теории сенсорной обработки, которая описывает восприятие как процесс проверки гипотез. Прогнозирующее кодирование предполагает, что мозг постоянно генерирует предсказания о том, как будет выглядеть, звучать, ощущаться и пахнуть физический мир в следующий момент, и что нейроны, отвечающие за обработку наших чувств, экономят ресурсы, представляя только различия между этими предсказаниями и реальный физический мир.
Д-р Алехандро Табас, первый автор публикации, говорит о полученных результатах: «Наши субъективные представления о физическом мире имеют решающее значение для того, как мы воспринимаем реальность. Десятилетия исследований в области нейробиологии уже показали, что кора головного мозга, являющаяся частью мозг, наиболее развитый у людей и обезьян, сканирует сенсорный мир, проверяя эти убеждения на основе фактической сенсорной информации. Теперь мы показали, что этот процесс также доминирует над наиболее примитивными и эволюционно консервативными частями мозга. Все, что мы воспринимаем, может быть глубоко заражены нашими субъективными представлениями о физическом мире ".
Эти новые результаты открывают новые пути для нейробиологов, изучающих сенсорную обработку человека в подкорковых путях. Возможно, из-за аксиоматической веры в то, что субъективность присуща человеку по своей природе, и из-за того факта, что кора головного мозга является основной точкой расхождения между мозгом человека и других млекопитающих, мало внимания ранее уделялось роли, которую субъективные убеждения могут играть в подкорковых органах восприятия. представления.
Учитывая важность прогнозов для повседневной жизни, нарушение того, как ожидания передаются на подкорковые пути, может иметь серьезные последствия для познания. Дислексия развития, наиболее распространенное нарушение обучения, уже была связана с измененными реакциями в подкорковых слуховых путях и с трудностями при использовании закономерностей стимулов в слуховом восприятии. Новые результаты могут предоставить единое объяснение того, почему люди с дислексией испытывают трудности с восприятием речи, и предоставить клиническим нейробиологам новый набор гипотез о происхождении других нервных расстройств, связанных с обработкой сенсорной информации.
