Дослідники з Університету Барселони (UB) вперше виявили у людини ген, який бере участь у обробці звуку, що є фундаментальною функцією людського спілкування. Дослідження виявляє генетичні відмінності в ефективності, з якою нижній колікул - підкіркова структура мозку - кодує слухові сигнали.

бере

Результати, опубліковані в Journal of Neuroscience, слугуватимуть поглибленню розуміння слухової системи та різних розладів, пов’язаних із кодуванням мови, таких як дислексія, аутизм або розлад центральної слухової обробки.

Недавні дослідження на тваринах показують, що серотонін у синаптичному просторі впливає на це кодування звуку

Дослідженням керує Карлес Есцера, директор Інституту нейронаук УБ та професор когнітивної нейронауки кафедри клінічної психології та психобіології. Роботу також підписують Ленка Селінгер, перша автор статті, Катажина Зарновець, Марк Віа та Іммакулада К. Клементе, всі вони дослідники з Когнітивної нейрологічної дослідницької групи (BrainLab) УБ.

Фільтр для зовнішніх звуків

Нижній колікул - це структура слухової системи, яка діє як фільтр або точка інтеграції для декодування зовнішніх звуків і яка залежно від досвіду особистості модулюється або вдосконалюється. "Недавні дослідження на тваринах показують, що серотонін у синаптичному просторі впливає на це кодування звуку, тому наявність цього нейромедіатора допомагає нейронам бути більш тонкими та точнішими при фільтруванні інформації, що надходить у нижній коміркул.", Пояснює Карлес Есцера.

Для того, щоб з’ясувати, чи існує ця кореляція у людей, дослідники вивчили генотип 58 добровольців, щоб проаналізувати наявність 5-HTTLPR, генетичного поліморфізму, який модулює серотонін у синаптичному просторі. Потім учасників піддавали повторюваному стимулу - складу/ba/- і відповідь нейронів нижнього колікула реєстрували шоломом електродів.

“Йдеться про запис конкретної відповіді, яка називається реакцією відстеження частоти. Тобто, коли стимул подається з характерною частотою і в межах певного діапазону - у цьому експерименті склад/ba/-, нейрони нижнього колікула реагують і синхронізують свою фізіологічну реакцію з реакцією стимулу », пояснює Ленка Селінджер.

Нейрони людей з коротким алельним варіантом поліморфізму 5-HTTLPR були точніше синхронізовані із стимулом

Чим більше серотоніну, тим краще кодування сигналу

Результати показують, що нейрони людей з коротким алельним варіантом поліморфізму 5-HTTLPR - і, отже, з більшою доступністю серотоніну в синаптичному просторі - синхронізуються із стимулом точніше, ніж решта учасників.

«Ці дані показують, що люди з більшою кількістю серотоніну, доступного в нижньому колікулі, здатні більш ретельно аналізувати подразник і виділяти набагато більше сигналу в тому ж контексті, як якщо б нейрони були антеною Wi-Fi з більшим покриттям. Насправді вперше така сильна генетична різниця була виявлена ​​в кодуванні звуку », - уточнює Карлес Есцера.

Завдання, яке зараз стоїть перед дослідниками, полягає в тому, щоб з’ясувати, які функціональні наслідки ця чіткість має для кодування звуку, і чи може вона служити маркером для деяких мовних порушень: “Якщо ми виявимо кореляцію між кодуванням звуків та їх сприйняттям, генотип міг би допоможіть нам виявити людей, які найімовірніше матимуть проблеми, спричинені дефектним кодуванням звуку, наприклад, що виникає при порушеннях центральної слухової обробки, та розробити персоналізовані методи лікування », - підсумовує Ленка Селінгер.