Auditory cortex (Norsk)

Som med andre primære sensoriske kortikale områder, når auditive sensasjoner bare oppfatning hvis de mottas og behandles av et kortikalområde. Bevis for dette kommer fra lesjonsstudier hos mennesker som har påført skade på kortikale områder gjennom svulster eller hjerneslag, eller fra dyreforsøk der kortikale områder ble deaktivert ved kirurgiske lesjoner eller andre metoder. Skader på hørselsbarken hos mennesker fører til tap av bevissthet om lyd, men en evne til å reagere refleksivt på lyder forblir ettersom det er mye subkortikal prosessering i den auditive hjernestammen og mellomhjernen.

Nevroner i auditiv cortex er organisert i henhold til lydfrekvensen de reagerer best på. Nevroner i den ene enden av auditiv cortex reagerer best på lave frekvenser; nevroner på den andre reagerer best på høye frekvenser. Det er flere hørselsområder (omtrent som de mange områdene i den visuelle hjernebarken), som kan skilles anatomisk og på bakgrunn av at de inneholder et komplett «frekvenskart.» Formålet med dette frekvenskartet (kjent som et tonotopisk kart) gjenspeiler sannsynligvis det faktum at snegleorganet er ordnet etter lydfrekvensen. Den auditive cortex er involvert i oppgaver som å identifisere og adskille «auditive objects» og identifisere plasseringen av en lyd i rommet. For eksempel har det blitt vist at A1 koder for komplekse og abstrakte aspekter av auditiv stimuli uten å kode deres «rå» aspekter som frekvensinnhold, tilstedeværelse av en distinkt lyd eller dens ekkoer.

Menneskelige hjerneskanninger indikerte at en perifer del av denne hjerneområdet er aktiv når man prøver å identifisere musikalsk tonehøyde. Individuelle celler blir konsekvent begeistret av lyder ved bestemte frekvenser, eller multipler av den frekvensen.

Den auditive cortex spiller en viktig, men tvetydig rolle i hørselen. Når den auditive informasjonen går inn i cortex, er detaljene i hva som skjer, uklare. Det er en stor grad av individuell variasjon i auditiv cortex, som bemerket av den engelske biologen James Beament, som skrev: «Cortex er så kompleks at det mest vi noen gang håper på er å forstå det i prinsippet, siden bevisene vi allerede har har antydet at ingen kortikser fungerer på nøyaktig samme måte. «

I hørselsprosessen blir flere lyder transdusert samtidig. Høresystemets rolle er å bestemme hvilke komponenter som danner lydlenken. Mange har antatt at denne koblingen er basert på plasseringen av lyder. Imidlertid er det mange forvrengninger av lyd når de reflekteres fra forskjellige medier, noe som gjør denne tenkningen usannsynlig. Den auditive cortex danner grupperinger basert på grunnleggende; i musikk, for eksempel, vil dette inkludere harmoni, timing og tonehøyde.

Den primære hørselsbarken ligger i den overlegne temporal gyrus i temporal lobe og strekker seg inn i lateral sulcus og transversal temporal gyri (også Heschl «s gyri). Endelig lydbehandling utføres deretter av parietal og frontal lober i den menneskelige hjernebarken. Dyrestudier indikerer at hørselsfelt i hjernebarken får stigende inngang fra den auditive thalamus, og at de er sammenkoblet på samme og på de motsatte hjernehalvkulene.

Hørbarken består av felt som skiller seg fra hverandre i både struktur og funksjon. Antall felt varierer i forskjellige arter, fra så få som 2 hos gnagere til så mange som 15 i rhesusapen. Antall, plassering og organisering av felt i den menneskelige hørselsbarken er foreløpig ikke kjent. Hva som er kjent om den menneskelige hørselsbarken kommer fra en kunnskapsbase som er hentet fra studier hos pattedyr, inkludert primater, brukt til å tolke elektrofysiologiske tester og funksjonelle avbildningsstudier av hjernen hos mennesker.

Når hvert instrument fra et symfoniorkester eller jazzband spiller samme tone, er kvaliteten på hver lyd forskjellig , men musikeren oppfatter hver tone som den har samme tonehøyde. Nevronene i hjernebarken i hjernen er i stand til å svare på tonehøyde. Studier på marmoset-apen har vist at tonehøyde-selektive nevroner er lokalisert i en kortikal region nær den anterolaterale grensen til den primære auditive cortex. Denne plasseringen av et pitch-selektivt område har også blitt identifisert i nylige funksjonelle bildestudier hos mennesker.

Den primære auditive cortexen er gjenstand for modulering av mange nevrotransmittere, inkludert noradrenalin, som har vist seg å redusere cellulær eksitabilitet i alle lag av temporal cortex. alfa-1-adrenerge reseptoraktivering, av noradrenalin, reduserer glutamatergiske eksitatoriske postsynaptiske potensialer ved AMPA-reseptorer.

Forholdet til hørselssystemet Rediger

Den auditive cortexen er den mest organiserte lydbehandlingsenheten i hjernen. Dette cortexområdet er den nevrale kjernen i hørsel, og – hos mennesker – språk og musikk. Den auditive cortex er delt inn i tre separate deler: den primære, sekundære og tertiære auditive cortex. Disse strukturene er dannet konsentrisk rundt hverandre, med den primære cortex i midten og den tertiære cortex på utsiden.

Den primære auditive cortex er tonotopisk organisert, noe som betyr at naboceller i cortex reagerer på naboben frekvenser. Tonotopisk kartlegging er bevart gjennom det meste av auditionskretsen. Den primære hørselsbarken mottar direkte innspill fra thalamusens mediale genikulære kjerne og antas dermed å identifisere de grunnleggende elementene i musikken, slik som tonehøyde og lydstyrke.

En fremkalt responsstudie av medfødte døve kattunger som brukes lokalt feltpotensialer for å måle kortikal plastisitet i auditiv cortex. Disse kattungene ble stimulert og målt mot en kontroll (en ikke-stimulert medfødt døv katt (CDC)) og normale hørselskatter. Feltpotensialene målt for kunstig stimulert CDC var til slutt mye sterkere enn for en normal hørselskatt. Dette funnet samsvarer med en studie av Eckart Altenmuller, der det ble observert at studenter som fikk musikalsk instruksjon hadde større kortikalaktivering enn de som ikke gjorde det.

Den auditive cortexen har tydelige responser på lyder i gammabåndet. . Når forsøkspersoner utsettes for tre eller fire sykluser med et klikk på 40 hertz, vises en unormal stigning i EEG-dataene, som ikke er tilstede for andre stimuli. Spissen i nevronaktivitet som korrelerer med denne frekvensen er ikke begrenset til den tonotopiske organisasjonen av auditiv cortex. Det har blitt teoretisert at gammafrekvenser er resonansfrekvenser i visse områder av hjernen og ser ut til å påvirke den visuelle cortexen også. Gamma-båndaktivering (25 til 100 Hz) har vist seg å være til stede under oppfatningen av sensoriske hendelser og gjenkjennelsesprosessen. I en studie fra 2000 av Kneif og kollegaer ble fagene presentert åtte musikalske notater til kjente låter, som Yankee Doodle og Frère Jacques. Tilfeldigvis ble den sjette og syvende tonene utelatt, og et elektroencefalogram, samt et magnetoencefalogram, ble hver brukt for å måle nevrale resultater. Spesielt ble tilstedeværelsen av gammabølger, indusert av den auditive oppgaven ved hånden, målt fra forsøkspersonens templer. Den utelatte stimulusresponsen (OSR) var lokalisert i en litt annen posisjon; 7 mm mer fremre, 13 mm mer medial og 13 mm mer overlegen i forhold til komplette sett. OSR-opptakene var også karakteristisk lavere i gammabølger sammenlignet med det komplette musikalske settet. De fremkalte svarene under den sjette og syvende utelatte notatet antas å være forestilt seg, og var karakteristisk forskjellige, spesielt på høyre halvkule. Høyre auditiv cortex har lenge vist seg å være mer følsom for tonalitet (høy spektral oppløsning), mens den venstre auditive cortex har vist seg å være mer følsom for små sekvensielle forskjeller (raske tidsendringer) i lyd, for eksempel i tale. / p>

Tonalitet er representert flere steder enn bare auditiv cortex; et annet spesifikt område er den rostromediale prefrontale cortex (RMPFC). En studie utforsket hjernens områder som var aktive under tonalitetsbehandling, ved hjelp av fMRI. Resultatene av dette eksperimentet viste foretrukket aktivering av blod-oksygenivå-avhengig av spesifikke voxels i RMPFC for spesifikke tonearrangementer. Selv om disse samlingene av vokser ikke representerer de samme tonearrangementene mellom fag eller innen fag over flere forsøk, er det interessant og informativt at RMPFC, et område som vanligvis ikke er knyttet til audition, ser ut til å kode for umiddelbare tonearrangementer i denne forbindelse. RMPFC er et underavsnitt av den mediale prefrontale cortexen, som projiserer til mange forskjellige områder, inkludert amygdala, og antas å hjelpe til med å hemme negative følelser.

En annen studie har antydet at mennesker som opplever «frysninger» mens du lytter til musikk, har et høyere volum av fibre som forbinder hørselsbarken til områder forbundet med emosjonell prosessering.

I en studie som involverer dikotisk lytting til tale, der en melding presenteres for høyre øre og en annen for til venstre ble det funnet at deltakerne valgte bokstaver med stopp (f.eks. «p», «t», «k», «b») langt oftere når de ble presentert for høyre øre enn venstre. Men når de presenteres med fonemiske lyder av lengre varighet, for eksempel vokaler, favoriserte ikke deltakerne noe spesielt øre. På grunn av hørselssystemets kontralaterale natur, er høyre øre koblet til Wernickes område, lokalisert innenfor den bakre delen av den overlegne temporal gyrus i venstre hjernehalvdel.

Lyder som kommer inn i hørselsbarken behandles forskjellig avhengig av om de registreres som tale eller ikke. Når folk lytter til tale, ifølge de sterke og svake hypotesene for talemodus, involverer de henholdsvis perseptuelle mekanismer som er unike for tale eller engasjerer deres kunnskaper om språket som helhet.