نقطه عطف در علم مغز: کشف اسرار پردازش صدا و درمان اختلالات شنوایی

پژوهش‌های نوین درباره چگونگی پردازش صدا در مغز

تا به حال شده که وقتی داری به صدای یخچال توجه می‌کنی، یهو صداش تو پس زمینه پررنگ می‌شه؟ یا این که چطوری اسم خودت حتی وسط یه عالمه سر و صدا، سریع حواست رو جلب می‌کنه؟ مغز انسان واقعاً یه چیز فوق‌العاده‌‌ایه‌. می‌تونه طوری صداها رو تنظیم کنه که با موقعیت و اولویت‌هامون هماهنگ باشه. اما هنوز معلوم نیست دقیقاَ مغز چطور به ما کمک می‌کنه صداها رو تشخیص بدیم، فیلترشون کنیم و بهشون واکنش نشون بدیم. حالا، دانشمندای زیست‌شناس دانشگاه مریلند یه قدم دیگه به حل این معما نزدیک شدن.

این محقق‌ها با استفاده از یه مدل حیوانی، فهمیدن که کورتکس اوربیتوفرونتال (OFC)، بخشی از مغز که با تصمیم‌گیری در ارتباطه (ولی معمولاَ به شنوایی ربطی نداره)، نقش کلیدی تو کمک به کورتکس شنوایی (مرکز اصلی شنیدن تو مغز) داره. این نقش اینه که مغز بتونه خودش رو با شرایط مختلف یا موقعیت‌ها سازگار کنه. نتایج این تیم تحقیقاتی ۱۱ ژوئیه ۲۰۲۴ تو مجله Current Biology منتشر شد.

ملیسا کاراس، استاد زیست‌شناسی دانشگاه مریلند و نویسنده ارشد این مقاله، اینطور توضیح می‌ده: “شنیدن ما فقط به صداهای اطرافمون بستگی نداره. بلکه به شدت به کاری که داریم می‌کنیم و این که تو اون لحظه چی برامون مهمه، ربط داره.” او اضافه می‌کنه: “فهمیدن مکانیسم‌های عصبی که این تنظیمات رو انجام می‌دن، می‌تونه کمک کنه به درک بهتر و درمان‌های احتمالی برای اختلالات رشد عصبی مثل اوتیسم، دیسلکسیا یا اسکیزوفرنی که توشون تنظیم حسی به هم می‌ریزه.”

برای این که بتونن دقیق‌تر مدارهای مغزی‌ای که توی فرایند شنیدن درگیرن رو بررسی کنن، محقق‌ها سراغ جربیل‌ها رفتن. جربیل‌ها پستاندارای کوچیکی هستن که سیستم شنواییشون تا حدودی شبیه آدم‌هاست. این حیوونا رو تو دو موقعیت مختلف در معرض صداها گذاشتن. تو یه موقعیت، حیوونا فقط باید به صداها گوش می‌دادن و هیچ کاری نباید انجام می‌دادن. تو موقعیت دیگه، حیوونا باید در جواب صداهایی که می‌شنیدن، یه کار خاصی رو انجام می‌دادن.

نقش OFC تو تغییر حالت شنیداری

با ثبت و دستکاری فعالیت مغزی این حیوونا، تیم تحقیقاتی متوجه شد که ناحیه قشری پیشانی میانی (OFC)، به حیوونا کمک می‌کنه بین شنیدن غیرفعال و فعال، حالت‌شون رو عوض کنن. کاراس می‌گه: “خلاصه بگم، OFC سیگنال‌هایی رو به قشر شنوایی می‌فرسته، وقتی که وقتشه بیشتر به صداها توجه کنیم.” او ادامه می‌ده: “این که این سیگنال‌ها مستقیم فرستاده می‌شن یا این که یه قسمت دیگه از مغز واسطه این کار می‌شه، هنوز معلوم نیست. ولی می‌دونیم که فعالیت توی OFC، برای رفتار جربیلا تو این آزمایش‌ها ضروریه.”

وقتی OFC خاموش می‌شد، قشر شنوایی حیوونا دیگه نمی‌تونست بین شنیدن غیرفعال و فعال فرق بذاره و این موضوع، توانایی‌شون رو تو توجه کردن و واکنش نشون دادن به صداهایی که مربوط به رفتارشون بود، مختل می‌کرد. کاراس توضیح می‌ده: “اگه بخوام تشبیه‌ش کنم به انسان، مثل اینه که من بهت بگم ناگهان به صدای یخچال تو پس‌زمینه توجه کن.” او اضافه می‌کنه: “اگه OFCت خاموش باشه و نتونه سیگنالی به قشر شنوایی بفرسته، ممکنه تو این کار مشکل پیدا کنی، چون توانایی این که سریع، درک‌ت رو از صدا عوض کنی، از بین می‌ره.”

با این که این تحقیق روی حیوونا انجام شده، کاراس می‌گه نتایجش می‌تونه برای سلامت و بهزیستی انسان‌ها پیامدهای مهمی داشته باشه. “توانایی این که سریع توجه‌مون رو به صداهای مهم تغییر بدیم، برای خیلی از کارهای روزمره مثل ارتباط با بقیه و حرکت کردن تو محیط‌های شلوغ یا خطرناک، ضروریه.”

کاراس ادامه می‌ده: “ما تازه داریم می‌فهمیم که چطوری حساسیت شنوایی مغز در جواب به تغییرات ناگهانی توی شرایط رفتاری تنظیم می‌شه. ما می‌خوایم دقیقاَ بررسی کنیم که OFC چطور با قشر شنوایی ارتباط برقرار می‌کنه و ببینیم آیا می‌شه این ارتباط رو تقویت کرد و توانایی شنوایی رو بهتر کرد یا نه.”

او همچنین گفت: “این کار راه رو برای محقق‌ها و متخصص‌های بهداشت و درمان باز می‌کنه که بتونن استراتژی‌های بهتری برای بهبود شنوایی تو آدمای سالم و همچنین کسایی که اختلال حسی دارن، ابداع کنن.”

این تحقیق با حمایت انستیتوهای ملی بهداشت (با شماره‌های R00DC016046 و R01DC020742) انجام شده.

“`