О роли критических полос слуха в проявлении стимул-специфической адаптации в импульсной активности нейронов первичной слуховой коры бодрствующих мышей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Впервые изучена специфика частотных эффектов освобождения от стимул-специфической адаптации в активности одиночных нейронов первичных полей слуховой коры у домовых мышей, находящихся в бодрствующем состоянии. В условиях адаптации реакций нейронов к звуковым последовательностям, состоящим из четырех идентичных тонов, взрослым самкам предъявляли пятый, девиантный тональный сигнал, частота которого отличалась от частоты первых четырех тональных импульсов серии. Это приводило к полному или частичному освобождению реакций нейронов от адаптации в ответах на пятый компонент последовательности, т.е. ответ на пятый тон существенно превышал ответы на 2–4-й тоны. Эффект освобождения от стимул-специфической адаптации усиливался при локализации частот основной последовательности тонов и девиантного тона в двух неперекрывающихся критических полосах слуха мыши. Таким образом, получено подтверждение участия механизма критических полос в усилении реакций новизны слуховых нейронов среднего мозга и слуховой коры.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. А. Егорова

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: ema6913@yandex.ru
Россия, просп. М. Тореза, 44, Санкт-Петербург, 194223

А. Г. Акимов

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Российской академии наук

Email: ema6913@yandex.ru
Россия, просп. М. Тореза, 44, Санкт-Петербург, 194223

Г. Д. Хорунжий

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Российской академии наук

Email: ema6913@yandex.ru
Россия, просп. М. Тореза, 44, Санкт-Петербург, 194223

Список литературы

  1. Акимов А. Г. Кодирование моделей крика дискомфорта мышат популяцией нейронов центрального ядра заднего холма среднего мозга домовой мыши (Mus musculus). Журн. эвол. биохим. физиол. 2013. Т. 49. № 3. С. 233-236.
  2. Вартанян И.А., Егорова М.А. Феномен критических полос. Биофизика сенсорных систем. Учебное пособие. Под ред. Самойлова В.О. СПб. Изд-во Политехнич. Ун-та. 2007. С. 165–186.
  3. Вартанян И.А., Егорова М.А., Эрет Г. Проявление основных свойств критических полос в нейрональной активности задних холмов мыши. Докл. Акад. наук. 1999. Т. 368. № 2. С. 270–272.
  4. Егорова М. А., Вартанян И. А., Эрет Г. Нейрофизиологические предпосылки слуховых критических полос на уровне среднего мозга. Сенсорные системы. 2002. Т. 16. С. 3–12.
  5. Егорова М.А., Акимов А.Г., Хорунжий Г.Д. Проявления стимул-специфической адаптации в реакциях нейронов первичной слуховой коры бодрствующих мышей на модели последовательностей крика дискомфорта мышат. Интегративная физиология. 2024. Т. 5. № 3. doi: 10.33910/2687-1270-2024-5-3-**-**
  6. Малинина Е. С., Егорова М. А., Акимов А. Г. Нейрофизиологические подходы к исследованию функциональной роли критических полос слуха. Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2015. Т. 51. № 5. С. 352–361.
  7. Малинина Е.С., Егорова М.А., Хорунжий Г.Д., Акимов А.Г. Временная шкала адаптации при обработке звуковых последовательностей нейронами слухового центра среднего мозга мышей. Докл. Акад. Наук. 2016. Т. 470. № 1. С. 112–116. doi: 10.7868/S0869565216250265
  8. Хорунжий Г. Д., Егорова М. А. Нейрофизиологические предпосылки временного анализа звука нейронами слухового центра среднего мозга мыши (Mus musculus). Росс. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2023. Т. 109. 3. С. 283–299. doi: 10.31857/S0869813923030032
  9. Egorova M.A. Frequency selectivity of neurons of the primary auditory field (A1) and anterior auditory field (AAF) in the auditory cortex of the house mouse (Mus musculus). J. Evol. Biochem. Physiol. 2005. V 41(4). P. 476–480.
  10. Egorova M., Ehret G. Tonotopy and inhibition in the midbrain inferior colliculus shape spectral resolution of sounds in neural critical bands. Europ. J. Neurosci. 2008. V. 28(4). P. 675–692. doi: 10.1111/j.1460-9568.2008.06376.x
  11. Egorova M.A., Akimov A.G. Khorunzhii G.D. Time Scale of Adaptation at the Tonal Sequence Processing in the Awake Mice Auditory Cortex Neurons. J. Evol. Biochem. Physiol. 2024. V. 60. P. 332–341 doi: 10.1134/S0022093024010241
  12. Ehret G. Hearing in the mouse. The Comparative Psychology of Audition: Perceiving Complex Sounds. Eds: Dooling R.J., Hulse S.H. 1989. New York, NY. Lawrence Erlbaum. P. 3–32.
  13. Ehret G. Preadaptations in the auditory system of mammals for phoneme perception. The Auditory Processing of Speech. From Sounds to Words. Berlin: de Gruyter. 1992. P. 99—112.
  14. Ehret G., Riecke S. Mice and humans perceive multiharmonic communication sounds in the same way. Proceedings of the National Academy of Sciences. – 2002. V. 99(1). P. 479–482. doi: 10.1073/pnas.012361999
  15. Ehret G., Schreiner C. Frequency resolution and spectral integration (critical band analysis) in single units of the cat primary auditory cortex. J. Comp. Physiol. A. 1997. V. 181. P. 635–650. doi: 10.1007/s003590050146
  16. Fletcher H. Auditory patterns. Reviews of modern physics. 1940. V. 12(1). P. 47.
  17. Gaub S., Ehret G. Grouping in auditory temporal perception and vocal production is mutually adapted: the case of wriggling calls of mice. J. Comp. Physiol. A. 2005. V. 191. P. 1131–1135. doi: 10.1007/s00359-005-0036-y
  18. Moore B.C.J. An Introduction to the Psychology of Hearing. London: Academic press. 1982.
  19. Scharf B. Critical bands. Foundations of modern auditory theory, volume I. Edr Tobias J.V. 1970. New York: Academic Press. P. 159–202.
  20. Sidman R.L., Angevine J.B., Pierce E.T. Atlas of the mouse brain and spinal cord. 1971. Boston: Harvard University Press.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Примеры освобождения от стимул-специфической адаптации ответов четырех нейронов первичной слуховой коры бодрствующей мыши (а–г). В верхней части рисунка: частотное рецептивное поле нейрона. Высота каждого столбца диаграммы пропорциональна количеству спайков в ответе нейрона. Стрелки указывают на расположение тестируемых серий в рецептивном поле нейрона. В нижней части рисунка: зависимость величины ответа тех же нейронов на 5-й тон в серии от его частоты. Величина ответа нейрона (число спайков) нормирована относительно его ответа на 4-й тон в серии, т.е. равна отношению числа спайков в ответе нейрона на 5-й тон к числу спайков в ответе на 4-й тон. Пунктирными линиями обозначены ориентировочные низкочастотная и высокочастотная границы критических полос слуха мыши.

Скачать (220KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Нормированные величины ответов всех исследованных нейронов на 5-й тон в серии в зависимости от его частоты. Величина ответов нейронов (число спайков) нормирована относительно их ответов на 4-й тон в серии. Пунктирными линиями обозначены ориентировочные низкочастотная и высокочастотная границы критических полос слуха мыши. * – p < 0.01; ** – p < 0.05 – ANOVA on ranks, Dunn’s test. N = 53.

Скачать (50KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025