研究人员ID神经元网络对于人声学习至关重要

研究人员ID神经元网络对于人声学习至关重要
一类独特的神经元,以红色突出显示,将声音运动区域与大脑的听觉区域联系起来,对学习发声很重要。照片由罗伯茨博士实验室提供。信用:UT西南部

研究人员已经确定了一个神经元网络,该网络通过协助大脑的运动和听觉区域之间的沟通在学习发声中起着至关重要的作用。

彼得·奥唐纳尔(Peter O'Donnell Jr.)的一项新研究在鸣禽中证明了这种神经回路的必要性,即在年轻时学习发声,这一发现扩展了对人类言语障碍的某些促成因素的科学理解。

“言语和语言学习取决于我们评估我们与言语相关的特定声音的能力,” UT西南医学中心O'Donnell Brain Institute神经科学助理教授Todd Roberts博士说。“长期以来,人们一直认为该评估依赖于大脑的听觉和与语音相关的运动区域之间的紧密相互作用,但是对这一过程中涉及的特定大脑途径的识别一直是具有挑战性的。”

罗伯茨博士的鸣禽实验室的研究人员使用斑马雀科研究了如何大脑学习和控制歌曲。他们在大脑的运动皮层中发现了一个神经元网络,该网络将声音命令的副本发送给了鸟类的副本 - 鸟类打算唱歌 -。人们认为,当鸟儿听到自己的唱歌时,这种大脑通道可以帮助他们将产生的声音与他们打算唱歌的声音进行比较。

该研究在七月的封面上介绍自然神经科学表明,在这种路径中禁用神经元阻碍了少年鸣禽学习新歌的能力。成年鸣禽能够唱着他们以前学到的东西,但再也无法学会改变歌曲的时机和节奏。

研究人员ID神经元网络对于人声学习至关重要
托德·罗伯茨(Todd Roberts)博士在奥唐奈脑研究所(O'Donnell Brain Institute)的实验室内检查了一个斑马芬奇(Zebra Finch)。摄影师David Gresham,UT西南部。信用:UT西南部

“理解和解决托马斯·奥·希克斯(Thomas O. Hicks)的医学研究学者罗伯茨(Roberts)博士说:“这项新研究是启示性的,因为它可以确定脑电路长期以来,因此,需要对学习和控制语音涉及的大脑电路和计算的基本了解。bob88体育平台登录执行涉及语音学习的重要计算,并提供第一个证据,证明该电路对于学习声乐行为至关重要。”

这项研究补充了罗伯茨博士实验室中所做的其他工作,包括正在进行的研究由联邦大脑倡议研究计划资助,以了解声音学习期间的功能。通过绘制鸟类学习交配歌曲所涉及的神经过程,科学家希望有一天使用该知识来针对特定的基因破坏在自闭症或其他神经发育状况的患者中。

视频:鸣禽帮助研究人员“曲调”到声带学习:vimeo.com/205292139/7D6254E962


进一步探索

白宫资金鸣禽研究解锁声带学习之谜

更多信息:Todd F Roberts等。识别对声带学习重要的电动机通道,自然神经科学(2017)。doi:10.1038/nn.4563
期刊信息: 自然神经科学

引用:研究人员ID神经元的ID网络对声乐学习至关重要(2017年6月27日),2022年6月22日从//www.pyrotek-europe.com/news/2017-06-06-IDWork-network-neurons-neurons-cucial-cucial-vocal.html
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