Троє дослідників з Нью-Йоркського університету і Університету Дьюка (штат Північна Кароліна) склали карту нейронної активності, завдяки якій миші не звертають уваги на звук власних кроків.
Власні кроки сприймаються інакше, ніж кроки оточуючих: ця здатність мозку ігнорувати «свої» звуки (в тому числі вокалізацію) вимагає складної системи розпізнавання і запам’ятовування «власних» звуків. «Здатність передбачати звуки, що видаються об’єктом при русі, і відрізняти їх від звуків навколишнього середовища дуже важлива для нормального функціонування тварини, але як мозок вчиться передбачати і розпізнавати, а потім ігнорувати власні звуки, до сих пір залишалося загадкою», – розповідає один з авторів дослідження Девід Шнайдер (David Schneider).
Щоб розгадати загадку, Шнайдер і його колеги створили «акустичну віртуальну реальність» – простір, в якому лабораторні миші замість звуку власних кроків чули аудіозапис, синхронізований з їхніми рухами. Поки миші бігали по доріжці і слухали звуки, вчені спостерігали за активністю їхнього мозку. Здатність відокремлювати власні звуки від звуків навколишнього середовища особливо важлива для гризунів і інших тварин, що стоять внизу харчового ланцюжка, відзначають автори роботи: щоб вижити, вони повинні почути хижака, а для цього корисно не звертати уваги на звуки, які створюють власні лапи.
Виявилося, що мишачий мозок швидко адаптується до зміни «саундтреку»: протягом тижня після початку експерименту миші переставали звертати увагу на звуки, які їм програвали. У процесі звикання до нових звуків посилювалася активність інгібіторних нейронів слухової кори, що знижувало інтенсивність реакції кори на аудіозапис, але тільки тоді, коли запис програвався під час руху тварини. Якщо миша сиділа на місці, звук викликав нормальну активацію відповідних нейронів. Миші продемонстрували здатність швидко асоціювати новий звук з власним рухом і ігнорувати його; це дозволило тваринам розрізняти звуки, які раніше сприймалися ними як фон.
Уміння передбачати і пригнічувати «свої» звуки важливе і для людей: ми користуємося цією здатністю, коли вчимося говорити або граємо на музичних інструментах. «Коли ми вчимося говорити або грати на піаніно, то передбачаємо звук, який збираємося видати, і порівнюємо результат з тим, що виходить на ділі. Якщо результат не відповідає очікуванням, ми змінюємо спосіб видобування звуку. З кожним разом виходить все краще, тому що мозок прагне мінімізувати зусилля», – пояснює Шнайдер.
Якщо нервові ланцюжки, відповідальні за пророкування звуків, надто активні, виникають слухові галюцинації: як, наприклад, при шизофренічних розладах. Вивчивши нормальний процес передбачення звуків – як у випадку зі звуками власного руху, – Шнайдер і його колеги розраховують краще зрозуміти, як працює мозок при психічних розладах.
