אילו חלקים ממערכת הגירוי השמיעתי של בעלי חיים ניתן ללמוד בתיאום

בשנים האחרונות, חקר הדמיה תפקודית השיג תוצאות רבות וחשובות בתחום של שילוב מידע שמיעתי, חזותי ורב חושי. כאשר גירויים חזותיים ושמיעתיים מתקבלים בו-זמנית, קליפת המוח החזותית והשמיעתית של המוח לא רק מופעלת, אלא גם כמה אזורי מוח קשורים מופעלים. מצב הפעלה זה נחשב לנפרד וקשור זה לזה. אז אילו חלקים של מערכת הגירוי השמיעתי של בעלי חיים ניתן ללמוד בתיאום?

1. קוליקולוס סופריור
ממצאי מחקר חשובים רבים ברמת העצבים של שילוב מידע רב חושי התגלו במודלים של בעלי חיים. ה- superior colliculus הוא אזור שילוב מוחי שנחקר במודלים של בעלי חיים, הנחשב לאזור הראשון בו מתכנסים ערוצי מידע רב-חושיים. נזק לאזור זה יוביל לאובדן מידע רב חושי ולירידה בתפקוד האינטגרציה. בנוסף, תחום זה הוא גם התחום בו יוזמות תגובות התנהגותיות. ניסוי מולטי-מודאלי קלאסי תוכנן כדי לאפשר לחתולים לקבל גירויים חזותיים, שמיעתיים ומישוש בנפרד, ולתעד את פעילות הפריקה הנוירונית באזור הקוליקולוס העליון. הם מצאו שכאשר חתולים קיבלו גירויים רב-חושיים, יחס הפריקה של נוירונים בקוליקולוס העליון היה גבוה משמעותית מסכום הסופרפוזיציה הליניארית של יחסי פריקה של נוירונים במודאליות אחת. על ידי חלוקה משנה של פעילות הירי הנוירוני של אינטגרציה של מידע רב חושי בקוליקולוס העליון, ניתן למצוא שהפעילות הנוירונית בקוליקולוס העליון כוללת שני אופנים של עיבוד מידע רב חושי: שיפור ועיכוב. בנוכחות גירויים חלשים עלולה להתרחש פעילות ירי עצבית חזקה, המכונה אפקט ההיפוך.

2. אזור טמפורלי פריאטלי
האזור הפריאטלי הזמני נמצא גם על ידי חוקרים כאחד האזורים לשילוב מידע שמיעתי מרובה. באמצעות תצפית על פריקת נוירונים באזור הפריאטלי הטמפורלי של מכרסמים, נמצא גם כי הגירוי הרב-מודאלי המושרה על ידי השילוב של תחושת השמיעה המישוש באזור זה גבוה משמעותית מסכום פריקות הגירוי הפרטניות, ותקופת החביון היא מוקדם יותר. באמצעות מחקר דומה, חוקרים מצאו ששילוב מידע רב תפיסתי אינו מתרחש באזור מפתח אחד או שניים, אלא בצבירה ואינטגרציה של מידע במספר אזורים משותפים, ויוצרים רשת עיבוד היררכית מבוזרת.

לדוגמה, כאשר גירויים חזותיים ושמיעתיים סינכרוניים מוחלים על מכרסמים, קליפת השמיעה הראשונית וקליפת הראייה הראשונית מעבדים ומעבדים מידע מהאופנים המתאימים שלהם. שני סוגי זרימת המידע במערכת הגירוי השמיעתי של בעלי חיים נאספים ומשולבים תחילה בקורטקס הפריאטלי, ולאחר מכן מועברים לאונה הפרונטלית לעיבוד קוגניטיבי ברמה גבוהה. האינסולה האחורית והקורטקס המוטורי משלימים את הפלט החושי של הגירוי.