Gli scienziati inventano nuove tecniche per decifrare la risposta uditiva del cervello, che comprende vocalizzazioni come il canto.
In uno studio innovativo pubblicato su Nature Human Behavior, un team di ricercatori di Columbia University, NYU Langone Medical Center e altre istituzioni ha identificato una sottopopolazione di neuroni che rispondono specificamente al canto. Questa scoperta fornisce prove della fine suddivisione delle funzioni all'interno della corteccia uditiva e offre un nuovo metodo per misurare la scala temporale con cui diverse regioni cerebrali integrano le informazioni.
La ricerca, guidata dal dott. Samuel Norman-Haignere, assistente professore di Columbia University, ha combinato l'eletrocorticografia (ECoG) e la risonanza magnetica funzionale (fMRI) per raggiungere questa scoperta straordinaria. Il team ha lavorato con pazienti epilettici che avevano elettrodi impiantati nel cervello per localizzare l'attività correlata alle crisi.
I neuroni attivati durante il canto, distinti da altri stili musicali, sono stati principalmente trovati in aree cerebrali coinvolte nel controllo motorio vocale, come la corteccia motoria, la corteccia uditiva e le regioni collegate all'apprendimento e alla memoria vocale, comprese parti della base ganglia e la zona supplementare motoria. Queste aree hanno mostrato schemi di attivazione unici durante il canto rispetto ad altre attività musicali.
L'area del cervello specifica per il canto si trova nel lobo temporale, vicino alle regioni selettive per il linguaggio e la musica. Questo risultato, insieme ai precedenti della gruppo di Norman-Haignere, offre una visione d'insieme dell'organizzazione della corteccia uditiva umana.
Il dott. Josh McDermott, co-autore senior dello studio, considera la combinazione di ECoG e fMRI un significativo avanzamento metodologico. Prima di questa ricerca, non esisteva un metodo generale per stimare i tempi di integrazione neuronale.
Lo studio mira a comprendere la finestra temporale in cui diversi neuroni elaborano, con un focus sui fonemi piuttosto che sulle intere frasi. Ogni passo in questo lavoro porta i ricercatori più vicini alla comprensione di come collegare queste rappresentazioni alla percezione.
La ricerca è stata finanziata dagli Istituti Nazionali di Sanità e la dott.ssa Nancy Kanwisher, membro dell'Istituto McGovern per la Ricerca sul Cervello di MIT e del Centro per il Cervello, le Menti e le Macchine (CBMM), è co-autore senior dello studio pubblicato su Current Biology.
Questo studio è un importante contributo alla nostra comprensione di come le informazioni sono codificate in diverse aree del cervello, necessario per costruire modelli che replicano l'attività cerebrale. I risultati forniscono preziose informazioni sull'organizzazione della corteccia uditiva umana e offrono una promettente strada per future ricerche in questo campo.
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