211service.com
Muzikale neuronen
Voor het eerst hebben MIT-neurowetenschappers een neurale populatie in de menselijke auditieve cortex geïdentificeerd die specifiek reageert op muziek, maar niet op spraak of andere omgevingsgeluiden.
Of zo'n populatie van neuronen bestaat, is het onderwerp van wijdverbreide speculatie, zegt Josh McDermott, een assistent-professor neurowetenschappen aan het MIT. Een van de kerndebatten rond muziek is in hoeverre het specifieke mechanismen in de hersenen heeft en in hoeverre het meelift op mechanismen die voornamelijk andere functies dienen, zegt hij.
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van maart 2016
- Zie de rest van het nummer
- Abonneren
Met behulp van functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI) scanden McDermott en collega's de hersenen van 10 menselijke proefpersonen die luisterden naar 165 geluiden, waaronder verschillende soorten spraak en muziek, evenals alledaagse geluiden zoals voetstappen, het starten van een automotor en het rinkelen van een telefoon.
Het in kaart brengen van het auditieve systeem is moeilijk gebleken omdat fMRI, dat de bloedstroom meet als een index van neurale activiteit, geen fijne ruimtelijke resolutie heeft. In fMRI kunnen voxels - de kleinste meeteenheid - de respons van miljoenen neuronen weerspiegelen.
Om deze reacties uit elkaar te halen, gebruikten de onderzoekers een techniek die elke voxel modelleert als een mengsel van meerdere onderliggende neurale reacties. Dit onthulde zes populaties van neuronen: de muziekselectieve populatie, een set neuronen die selectief reageren op spraak en vier sets die reageren op andere akoestische eigenschappen zoals toonhoogte en frequentie.
Die vier akoestisch responsieve populaties overlappen met regio's van de primaire auditieve cortex, die de eerste fase van corticale geluidsverwerking uitvoert. De spraak- en muziekselectieve neurale populaties liggen buiten dit primaire gebied.
We denken dat dit bewijs levert dat er een hiërarchie van verwerking is waarbij er reacties zijn op relatief eenvoudige akoestische dimensies in dit primaire auditieve gebied. Dat wordt gevolgd door een tweede verwerkingsfase die meer abstracte eigenschappen van geluid vertegenwoordigt die verband houden met spraak en muziek, zegt postdoc Sam Norman-Haignere, PhD '15, hoofdauteur van de studie, gepubliceerd in Neuron.
Nancy Kanwisher '80, PhD '86, hoogleraar cognitieve neurowetenschappen en auteur van de studie, zegt dat hoewel er muziekselectieve reacties in de hersenen bestaan, dit niet betekent dat ze een aangeboren hersensysteem weerspiegelen. Een belangrijke vraag voor de toekomst is hoe dit systeem ontstaat in de ontwikkeling: hoe vroeg wordt het ontdekt in de kinder- of kindertijd en hoe afhankelijk is het van ervaring, zegt ze.