Úgy tűnik, hogy ezek a hallókéregben található neuronok a hang és a zene különleges kombinációjára reagálnak, míg a normál beszédre és a hangszeres zenére egyáltalán nem. Hogy ezek pontosan mit csinálnak a kutatók nem tudják, így munkát igényel majd a feltárásuk – írja a Bigh Think a MIT eredeti cikke alapján.
A felfedezés bizonyítékot szolgáltat a hallókéregben a funkciók viszonylag finomszemcsés elkülönítésére, oly módon, hogy az összhangban van a zenén belüli intuitív megkülönböztetéssel
– mondta Sam Norman-Haignere, az MIT korábbi posztdoktora, aki jelenleg az amerikai URMC idegtudományi adjunktusa.
A munka egy 2015-ös tanulmányra épül, amelyben ugyanez a kutatócsoport funkcionális mágneses rezonanciás képalkotás (fMRI) segítségével azonosította az agy hallókéregben lévő neuronok azon populációját, amely kifejezetten a zenére reagál. Az új munkában a kutatók az agy felszínén felvett elektromos aktivitás felvételeit használták, ami az fMRI-nél sokkal pontosabb információkat adott.
Van egy neuronpopuláció, amely az énekre reagál, és nagyon közel van egy másik neuronpopuláció, amely széles körben reagál több zenére. Az fMRI léptékében ezek olyan közel vannak egymáshoz, hogy nem lehet őket szétválasztani, de az intrakraniális felvételekkel további felbontást kapunk, ami lehetővé tette, hogy szétválasszuk őket
– mondta Norman-Haignere.
Az új tanulmányban a kutatók azt remélték, hogy nagyobb felbontású adatokhoz jutnak az elektrokortikográfia (ECoG) nevű technikával, amely lehetővé teszi az elektromos aktivitás rögzítését a koponyában elhelyezett elektródákkal. Ez sokkal pontosabb képet nyújt az agyban zajló elektromos aktivitásról, mint az fMRI, amely a neuronok aktivitásának közvetítőjeként az agyi véráramlást méri.
Az elektrokortikográfiát jellemzően nem lehet embereken elvégezni, mert invazív eljárás, de gyakran használják epilepsziás betegek megfigyelésére, akiket a rohamaik kezelésére szolgáló műtétre készülnek. A betegeket több napon keresztül figyelik, hogy az orvosok a műtét előtt megállapíthassák, honnan erednek a rohamaik. Ez idő alatt, ha a betegek beleegyeznek, részt vehetnek olyan vizsgálatokban, amelyek során bizonyos feladatok elvégzése közben mérik az agyi aktivitásukat. Ehhez a tanulmányhoz az MIT csapata 15 résztvevő adatait tudta összegyűjteni több éven keresztül.
A résztvevőknek a kutatók ugyanazt a 165 hangot játszották le, mint amit a korábbi fMRI-vizsgálat során használtak. A kutatók által kifejlesztett újszerű statisztikai elemzés segítségével pedig képesek voltak arra következtetni, hogy az egyes elektródák által rögzített adatokat milyen típusú neurális populációk hozták létre.
Tanulmányuk második részében a kutatók matematikai módszert dolgoztak ki a felvételek adatainak és a 2015-ös tanulmányuk fMRI-adatainak kombinálására. Mivel az fMRI az agy sokkal nagyobb részét képes lefedni, ez lehetővé tette számukra, hogy pontosabban meghatározzák az éneklésre reagáló neurális populációk helyét.
Az általuk talált dal-specifikus hotspot a halántéklebeny felső részén található, a nyelv és a zene számára szelektív régiók közelében. Ez a hely arra utal, hogy a dal-specifikus populáció olyan jellemzőkre reagálhat, mint az észlelt hangmagasság, vagy a szavak és az észlelt hangmagasság közötti kölcsönhatás, mielőtt az információt az agy más részeire küldené további feldolgozásra – mondják a kutatók.
A kutatók most azt remélik, hogy többet tudnak meg arról, hogy az éneklés milyen aspektusai irányítják ezeknek az idegsejteknek a válaszait. A következő vizsgálat az lesz, hogy a csecsemők rendelkeznek-e zenére szelektív területekkel. Mindezt abban a reményben, hogy többet megtudjanak arról, hogyan és mikor fejlődnek ki ezek az agyi régiók.