Cercetările au arătat că persoanele care se nasc orbe sau devin orbe la începutul vieții au adesea un simț al auzului mai nuanțat, mai ales când vine vorba de abilități muzicale și de urmărire a obiectelor în mișcare în spațiu (imaginați-vă că traversați un drum aglomerat folosind singur sunetul). Timp de decenii, oamenii de știință s-au întrebat ce schimbări din creier ar putea sta la baza acestor abilități auditive sporite.

creierele

Acum, o pereche de lucrări de cercetare publicate săptămâna 22 aprilie de la Universitatea din Washington - una în Journal of Neuroscience, cealaltă în Proceedings of the National Academy of Sciences - utilizează RMN funcțional pentru a identifica două diferențe în creierul orbilor indivizi care ar putea fi responsabili de abilitățile lor de a utiliza mai bine informațiile auditive.

"Există această idee că nevăzătorii sunt buni la sarcinile auditive, pentru că trebuie să-și croiască drum în lume fără informații vizuale. Am vrut să explorăm cum se întâmplă acest lucru în creier", a spus Ione Fine, profesor de psihologie și autor principal pe ambele studii.

În loc să se uite pur și simplu pentru a vedea ce părți ale creierului au fost cele mai active în timpul ascultării, ambele studii au examinat sensibilitatea creierului la diferențe subtile de frecvență auditivă.

„Nu am măsurat cât de repede se declanșează neuronii, ci cât de exact sunt reprezentate de informațiile despre sunet populațiile de neuroni”, a declarat Kelly Chang, student absolvent la Departamentul de Psihologie al UW și autor principal al revistei Journal of Neuroscience.

Studiul a constatat că în cortexul auditiv, indivizii orbi au prezentat o „reglare” neuronală mai îngustă decât subiecții cu vedere la discernerea diferențelor mici în frecvența sunetului.

"Acesta este primul studiu care arată că orbirea duce la plasticitate în cortexul auditiv. Acest lucru este important deoarece aceasta este o zonă a creierului care primește informații auditive foarte similare la persoanele nevăzătoare și cu vedere", a spus Fine. „Dar la persoanele nevăzătoare, mai multe informații trebuie extrase din sunet - iar această regiune pare să dezvolte capacități sporite ca urmare.

„Acesta oferă un exemplu elegant al modului în care dezvoltarea abilităților din creierul sugarului este influențată de mediul în care cresc.”

Al doilea studiu a examinat modul în care creierul oamenilor care se nasc orbi sau devin orbi la începutul vieții - denumiți indivizi „orbi timpurii” - reprezintă obiecte în mișcare în spațiu. Echipa de cercetare a arătat că o zonă a creierului numită hMT + - care la persoanele cu vedere este responsabilă de urmărirea obiectelor vizuale în mișcare - prezintă răspunsuri neuronale care reflectă atât mișcarea, cât și frecvența semnalelor auditive la persoanele nevăzătoare. Acest lucru sugerează că la persoanele nevăzătoare, zona hMT + este recrutată pentru a juca un rol analog - urmărirea obiectelor auditive în mișcare, cum ar fi mașinile, sau pașii oamenilor din jurul lor.

Lucrarea din Journal of Neuroscience a implicat două echipe - una la UW, cealaltă la Universitatea Oxford din Regatul Unit. Ambele echipe au măsurat răspunsurile neuronale la participanții la studiu, în timp ce participanții au ascultat o secvență de tonuri asemănătoare codului Morse care diferau în frecvență în timp ce aparatul fMRI a înregistrat activitatea creierului. Echipele de cercetare au descoperit că la participanții orbi, cortexul auditiv a reprezentat mai exact frecvența fiecărui sunet.

„Studiul nostru arată că creierul persoanelor nevăzătoare este mai capabil să reprezinte frecvențele”, a spus Chang. „Pentru o persoană cu vedere, a avea o reprezentare corectă a sunetului nu este la fel de important, deoarece are vedere pentru a-i ajuta să recunoască obiecte, în timp ce persoanele nevăzătoare au doar informații auditive. Acest lucru ne oferă o idee despre ce schimbări din creier explică de ce nevăzătorii sunt mai pricepuți la identificarea și identificarea sunetelor din mediu. "

Studiul Proceedings al Academiei Naționale de Științe a examinat modul în care creierul „recrutarea” regiunii hMT + ar putea ajuta persoanele nevăzătoare să urmărească mișcarea obiectelor folosind sunetul. Participanții au ascultat încă o dată tonuri care diferau în ceea ce privește frecvența auditivă, dar de această dată tonurile sunau ca și cum se mișcau. După cum sa constatat în studiile anterioare, la persoanele nevăzătoare răspunsurile neuronale din zona hMT + conțineau informații despre direcția de mișcare a sunetelor, în timp ce la participanții cu vedere aceste sunete nu au produs activitate neuronală semnificativă.

Utilizând sunete care variază în frecvență, cercetătorii au putut arăta că la indivizii nevăzători, regiunea hMT + a fost selectivă atât pentru frecvență, cât și pentru mișcarea sunetelor, susținând ideea că această regiune ar putea ajuta indivizii orbi să urmărească obiectele în mișcare în spațiu.

Aceste rezultate sugerează că orbirea timpurie are ca rezultat recrutarea zonelor vizuale pentru a rezolva sarcinile auditive într-un mod relativ sofisticat, a spus Fine.

Acest studiu a inclus, de asemenea, doi subiecți cu recuperare a vederii - indivizi care fuseseră orbi din copilărie până la vârsta adultă, când vederea a fost restabilită prin intervenție chirurgicală la vârsta adultă. La acești indivizi, zona hMT + părea să servească un scop dublu, capabil să proceseze atât mișcarea auditivă, cât și cea vizuală. Includerea persoanelor cu deficiențe de vedere oferă dovezi suplimentare cu privire la ideea că această plasticitate din creier se întâmplă la începutul dezvoltării, a spus Fine, deoarece rezultatele arată că creierul lor a făcut trecerea la procesarea auditivă ca urmare a orbirea vieții, dar menține aceste abilități chiar și după ce vederea a fost restaurată la maturitate.

Potrivit lui Fine, această cercetare extinde cunoștințele actuale despre modul în care creierul se dezvoltă, deoarece echipa nu se uita doar la ce regiuni ale creierului sunt modificate ca urmare a orbirii, ci și examinează cu precizie ce fel de modificări - în special, sensibilitatea la frecvență - ar putea explica modul în care oamenii nevăzători timpurii dau sens lumii. După cum a descris-o unul dintre participanții la studiu, „Vezi cu ochii tăi, eu văd cu urechile”.

Ambele studii au fost finanțate de National Eye Institute și National Institutes of Health. Studiul Proceedings of the National Academy of Sciences a fost co-autor de Elizabeth Huber de la UW și Fang Jiang de la Universitatea din Nevada, Reno. Studiul Journal of Neuroscience a fost co-autor de Chang și Huber, precum și de Ivan Alvarez, Aaron Hundle și Holly Bridge de la Universitatea din Oxford.