Aké časti zvieracieho sluchového stimulačného systému možno študovať v koordinácii

V posledných rokoch dosiahol výskum funkčného zobrazovania mnoho dôležitých výsledkov v oblasti integrácie sluchových, vizuálnych a viaczmyslových informácií. Keď sú súčasne prijímané vizuálne aj sluchové podnety, aktivuje sa nielen zraková a sluchová kôra mozgu, ale sú aktivované aj niektoré súvisiace oblasti mozgu. Tento aktivačný režim sa považuje za samostatný a vzájomne prepojený. Takže, ktoré časti zvieracieho sluchového stimulačného systému možno študovať koordinovane?

1. Horný colliculus
Na zvieracích modeloch bolo objavených veľa dôležitých výskumných zistení na neuronálnej úrovni integrácie multisenzorických informácií. Superior colliculus je oblasť integrácie mozgu študovaná na zvieracích modeloch, ktorá sa považuje za prvú oblasť, kde sa zbiehajú multisenzorické informačné kanály. Poškodenie tejto oblasti povedie k strate multisenzorických informácií a zníženiu integračnej funkcie. Okrem toho je táto oblasť tiež oblasťou, kde sa iniciujú behaviorálne reakcie. Klasický multimodálny experiment bol navrhnutý tak, aby umožnil mačkám oddelene prijímať vizuálne, sluchové a hmatové podnety a zaznamenávať aktivitu výboja neurónov v oblasti colliculus superior. Zistili, že keď mačky dostali multisenzorické stimuly, pomer výboja neurónov v nadradenom colliculus bol výrazne vyšší ako súčet lineárnej superpozície pomerov výboja neurónov v jednej modalite. Rozdelením aktivity spustenia neurónov na integráciu multisenzorických informácií v colliculus superior možno zistiť, že aktivita neurónov v colliculus superior zahŕňa dva spôsoby spracovania multisenzorických informácií: zlepšenie a inhibíciu. V prítomnosti slabých stimulov môže dôjsť k silnej neuronálnej aktivite, ktorá je známa ako reverzný efekt.

2. Temporálna parietálna oblasť
Výskumníci tiež zistili, že časová parietálna oblasť je jednou z oblastí na integráciu viacerých sluchových informácií. Pozorovaním výboja neurónov v temporálnej parietálnej oblasti hlodavcov sa tiež zistilo, že multimodálna stimulácia vyvolaná kombináciou hmatového sluchového vnemu v tejto oblasti je výrazne vyššia ako súčet jednotlivých stimulačných výbojov a doba latencie je skôr. Prostredníctvom podobného výskumu vedci zistili, že integrácia informácií s viacerými vnímaniami sa nevyskytuje v jednom alebo dvoch kľúčových regiónoch, ale skôr v agregácii a integrácii informácií vo viacerých spoločných regiónoch, ktoré tvoria distribuovanú sieť hierarchického spracovania.

Napríklad, keď sa na hlodavce aplikujú synchrónne vizuálne a sluchové podnety, primárna sluchová kôra a primárna zraková kôra najskôr spracujú a spracujú informácie z ich príslušných modalít. Dva typy toku informácií v systéme sluchovej stimulácie zvierat sa najskôr zhromažďujú a integrujú v parietálnom kortexe a potom sa transportujú do predného laloku na kognitívne spracovanie na vysokej úrovni. Zadná insula a motorická kôra dopĺňajú senzorický výstup stimulu.