神经根学家描述了负责声音本地化的神经元的独特特征
为了本地化声音,特别是低频声音,哺乳动物必须在两个耳朵之间的信号接收时序中感知最小差异。LMU研究人员现在描述了对此任务负责的神经元的独特功能。
在哺乳动物听觉系统中,撞击耳朵鼓膜的声波被转换成电信号感觉毛孔并通过听觉神经传输到脑干。声源,特别是低频声音的空间定位呈现出具有艰巨挑战的神经元处理系统,因为它取决于解决两者声学刺激的到达时间之间的差异耳朵。更靠近源的耳朵接收对侧耳之前的信号。但由于这种间隔 - 作为跨时机差(ITD) - 是大约几微秒的顺序,其神经元处理需要特殊的时间精度。由LMU神经生物学家领导的研究组成员Benedikt Grothe博士迈克尔·佩克萨博士现已发现了一定的机制组合,这在确保这方面发挥着至关重要的作用听觉神经元可以以所需的准确度测量ITD。他们的发现出现在期刊上pnas.。
在听觉脑干中的细胞可以确定ITD之前,必须首先通过将它们与感官神经元连接的化学突触将来自耳朵的信号传递给它们。根据信号强度,突触本身可以在信号传输中引入不同程度的延迟。然而,LMU团队已经确定了一种途径,其中涉及的突触以最小且恒定的延迟响应。“实际上,即使在改变激活速率时,延迟的持续时间也保持不变,这对于精确处理至关重要腔室时间差异,“Benedikt Grothe解释道。
此外,葡萄还和他的同事表明,通过不连续膜护套包裹信号传递纤维(“轴突”)的特定结构特征,它们首先在Journce中首先描述自然通信2015年,与途径中突触延迟的恒定相关联。在该研究中,他们发现这些轴突特别厚,并且它们的包装具有高度不寻常的模式,以实现快速信号传输 - 这是精确测量最小定时差异的重要前提。这些特征中的两个都存在于诸如Gerbils的哺乳动物中,它使用ITDS用于低频声音的定位,但不是在小鼠中,只能听到高频并且不使用ITD。“我们的工作强调了神经细胞和神经元电路对其生物学功能的具体性质进行解剖学和生理学,”Michael Pecka博士说。“我们假设所有能够感知低频声音的哺乳动物都利用了这些结构调整。”
进一步探索
用户评论