Проявления стимул-специфической адаптации в реакциях нейронов первичной слуховой коры бодрствующих мышей на модели последовательностей крика дискомфорта мышат
DOI:
https://doi.org/10.33910/2687-1270-2024-5-3-318-324Ключевые слова:
слух, первичная слуховая кора, бодрствующие мыши, стимул-специфическая слуховая адаптация, одиночные нейроныАннотация
Впервые исследованы нейрофизиологические проявления стимул-специфической адаптации в активности одиночных нейронов первичных полей слуховой коры у домовых мышей, находящихся в бодрствующем состоянии. На фоне адаптации реакций нейронов к звуковым последовательностям, состоящим из четырех идентичных тонов, временные интервалы между которыми были подобраны так, чтобы воспроизвести временную структуру серий криков дискомфорта мышат, взрослым самкам предъявляли пятый, девиантный тональный сигнал, частота которого отличалась от частоты первых четырех тональных импульсов серии. Это приводило к полному или частичному освобождению реакций нейронов от адаптации в ответах на пятый компонент последовательности, т. е. ответ на пятый тон существенно превышал ответы на второй — четвертый сигналы. Восстановление реакций на пятый сигнал серии наблюдали у разных нейронов при его различных частотах. Данный эффект был наиболее выражен при частотах пятого тона, отстоявших на 0,4‒0,6 октавы в сторону низких или на 0,2‒0,4 октавы — в сторону высоких частот от характеристической частоты нейрона. Обсуждается фундаментальная роль стимул-специфической адаптации в формировании реакций нейронов на новизну, включая ориентировочные реакции на звук.
Библиографические ссылки
Bibikov, N. G. (1977) Nejrony novizny v slukhovoj sisteme lyagushki [“Novelty” neurons in the frog auditory system]. Zhurnal vyshej nervnoj deyatel’nosti im. I. P. Pavlova — Neuroscience and Behavioral Physiology, vol. 27, no. 5, pp. 1091–1098. (In Russian)
Bibikov, N. G. (2010) Neirofiziologicheskie mehanizmy slukhovoj adaptatsii. 2. Effekty posledejstviya [Neurophysiological mechanisms of auditory adaptation. 2. Aftereffects]. Uspekhi fiziologicheskih nauk, vol. 41, no. 4, pp. 77–92. (In Russian)
Bregman, A. S. (1990) Auditory scene analysis. The Perceptual Organization of Sound. Cambridge: MIT Press, 790 p. https://doi.org/10.7551/mitpress/1486.001.0001 (In English)
Duque, D., Malmierca, M. S. (2015) Stimulus-specific adaptation in the inferior colliculus of the mouse: Anesthesia and spontaneous activity effects. Brain Structure and Function, vol. 220, no. 6, pp. 3385–3398. https://doi.org/10.1007/s00429-014-0862-1 (In English)
Duque, D., Wang, X., Nieto-Diego, J. et al. (2016) Neurons in the inferior colliculus of the rat show stimulus-specific adaptation for frequency, but not for intensity. Scientific Reports, vol. 6, article 24114. https://doi.org/10.1038/srep24114 (In English)
Egorova, М. А. (2005) Frequency selectivity of neurons of the primary auditory field (A1) and anterior auditory field (AAF) in the auditory cortex of the house mouse (Mus musculus). Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, vol. 41, no. 4, pp. 476–480. https://doi.org/10.1007/s10893-005-0085-4 (In English)
Egorova, M. A., Akimov, A. G., Khorunzhii, G. D. (2024) Time scale of adaptation at the tonal sequence processing in the awake mice auditory cortex neurons. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, vol. 60, no. 1, pp. 332–341. https://doi.org/10.1134/S0022093024010241 (In English)
Ehret, G., Riecke, S. (2002) Mice and humans perceive multiharmonic communication sounds in the same way. Proceedings of the National Academy of Sciences of USA, vol. 99, no. 1, pp. 479–482. https://doi.org/10.1073/pnas.012361999 (In English)
Gaub, S., Ehret, G. (2005) Grouping in auditory temporal perception and vocal production is mutually adapted: The case of wriggling calls of mice. Journal of Comparative Physiology A, vol. 191, no. 12, pp. 1131–1135. https://doi.org/10.1007/s00359-005-0036-y (In English)
Malinina, E. S., Egorova, M. A., Khorunzhii, G. D., Akimov, A. G. (2016) Vremennaya shkala adaptatsii pri obrabotke zvukovykh posledovatelnostej nejronami slukhovogo tsentra srednego mozga myshej [The time scale of adaptation in tonal sequence processing by the mouse auditory midbrain neurons]. Doklady Akademii Nauk — Doklady Biological Sciences, vol. 470, no. 1, pp. 209–213. https://doi.org/10.1134/S001249661605001X (In Russian)
Malmierca, M. S., Cristaudo, S., Perez-Gonzalez, D., Covey, E. (2009) Stimulus-specific adaptation in the inferior colliculus of the anesthetized rat. Journal of Neuroscience, vol. 29, no. 17, pp. 5483–5493. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.4153-08.2009 (In English)
Malmierca, M. S., Sanchez-Vives, M. V., Escera, C., Bendixen, A. (2014) Neuronal adaptation, novelty detection and regularity encoding in audition. Frontiers in Systems Neuroscience, vol. 8, article 111. https://doi.org/10.3389/fnsys.2014.00111 (In English)
Perez-Gonzalez, D., Lao-Rodriguez, A. B., Aedo-Sanchez, C., Malmierca, M. S. (2024) Acetylcholine modulates the precision of prediction error in the auditory cortex. Elife, vol. 12, article RP91475. https://doi.org/10.7554/eLife.91475.3 (In English)
Perez-Gonzalez, D., Malmierca, M. S. (2014) Adaptation in the auditory system: An overview. Frontiers in Integrative Neuroscience, vol. 8, article 19. https://doi.org/10.3389/fnint.2014.00019 (In English)
Sidman, R. L., Angevine, J. B., Pierce, E. T. (1971) Atlas of the mouse brain and spinal cord. Boston: Harvard University Press, 290 p. (In English)
Ulanovsky, N., Las, L., Farkas, D., Nelken, I. (2004) Multiple time scales of adaptation in auditory cortex neurons. Journal of Neuroscience, vol. 24, no. 46, pp. 10440–10453. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1905-04.2004 (In English)
Ulanovsky, N., Las, L., Nelken, I. (2003) Processing of low-probability sounds by cortical neurons. Nature Neuroscience, vol. 6, no. 4, pp. 391–398. https://doi.org/10.1038/nn1032 (In English)
Valerio, P., Rechenmann, J., Joshi, S. et al. (2024) Sequential maturation of stimulus-specific adaptation in the mouse lemniscal auditory system. Science Advances, vol. 10, no. 1, article eadi7624. https://doi.org/10.1126/sciadv.adi7624 (In English)
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 Марина Александровна Егорова, Александр Григорьевич Акимов, Глеб Дмитриевич Хорунжий
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Автор предоставляет материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY-NC 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате, но с обязательным указанием авторства и только в некоммерческих целях. После публикации все статьи находятся в открытом доступе.
Авторы сохраняют авторские права на статью и могут использовать материалы опубликованной статьи при подготовке других публикаций, а также пользоваться печатными или электронными копиями статьи в научных, образовательных и иных целях. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.
