ส่วนใดของระบบกระตุ้นการได้ยินของสัตว์ที่สามารถศึกษาในการประสานงานได้

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การวิจัยด้านการถ่ายภาพเชิงฟังก์ชันได้รับผลลัพธ์ที่สำคัญมากมายในด้านการบูรณาการข้อมูลทางการได้ยิน ภาพ และประสาทสัมผัสหลายรายการ เมื่อได้รับสิ่งเร้าทั้งทางสายตาและการได้ยินพร้อมกัน เปลือกสมองด้านการมองเห็นและการได้ยินไม่เพียงแต่ถูกกระตุ้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงบริเวณสมองที่เกี่ยวข้องบางส่วนจะถูกกระตุ้นด้วย โหมดการเปิดใช้งานนี้ถือว่าแยกจากกันและเกี่ยวข้องกัน แล้วส่วนใดของระบบกระตุ้นการได้ยินของสัตว์ที่สามารถศึกษาร่วมกันได้?

1. คอลลิคูลัสที่เหนือกว่า
ผลการวิจัยที่สำคัญหลายประการในระดับเส้นประสาทของการบูรณาการข้อมูลหลายประสาทสัมผัสถูกค้นพบในแบบจำลองสัตว์ ซูพีเรียร์ คอลลิคิวลัสเป็นบริเวณบูรณาการของสมองที่ศึกษาในแบบจำลองสัตว์ ซึ่งถือเป็นบริเวณแรกที่ช่องทางข้อมูลหลายประสาทสัมผัสมาบรรจบกัน ความเสียหายต่อภูมิภาคนี้จะนำไปสู่การสูญเสียข้อมูลหลายประสาทสัมผัสและฟังก์ชันบูรณาการลดลง นอกจากนี้บริเวณนี้ยังเป็นบริเวณที่เริ่มต้นการตอบสนองทางพฤติกรรมอีกด้วย การทดลองหลายรูปแบบแบบคลาสสิกได้รับการออกแบบมาเพื่อให้แมวได้รับสิ่งเร้าทางการมองเห็น การได้ยิน และการสัมผัสแยกจากกัน และเพื่อบันทึกการทำงานของการปล่อยเซลล์ประสาทในบริเวณคอลลิคูลัสส่วนบน พวกเขาพบว่าเมื่อแมวได้รับการกระตุ้นหลายประสาทสัมผัส อัตราส่วนการปลดปล่อยของเซลล์ประสาทใน superior colliculus จะสูงกว่าผลรวมของอัตราส่วนการซ้อนทับเชิงเส้นของอัตราการปลดปล่อยของเซลล์ประสาทในรูปแบบเดียว เมื่อแบ่งย่อยกิจกรรมการยิงเซลล์ประสาทของการบูรณาการข้อมูลหลายประสาทสัมผัสในซูพีเรียร์คอลลิคูลัส จะพบว่ากิจกรรมของเซลล์ประสาทในซูพีเรียร์คอลลิคูลัสประกอบด้วยสองโหมดของการประมวลผลข้อมูลหลายประสาทสัมผัส: การเพิ่มประสิทธิภาพและการยับยั้ง ในการปรากฏตัวของสิ่งเร้าที่อ่อนแอ อาจเกิดกิจกรรมการยิงของเส้นประสาทที่รุนแรง ซึ่งเรียกว่าผลการกลับตัว (reversal effect)

2. บริเวณข้างขม่อมชั่วคราว
นักวิจัยยังพบว่าบริเวณข้างขม่อมขมับเป็นหนึ่งในบริเวณสำหรับการบูรณาการข้อมูลการได้ยินที่หลากหลาย จากการสังเกตการปล่อยเซลล์ประสาทในบริเวณขมับข้างขม่อมของสัตว์ฟันแทะ ยังพบว่าการกระตุ้นหลายรูปแบบที่เกิดจากการรวมกันของความรู้สึกทางหูสัมผัสในภูมิภาคนี้สูงกว่าผลรวมของการปล่อยการกระตุ้นแต่ละครั้งอย่างมีนัยสำคัญ และระยะเวลาแฝงคือ ก่อนหน้านี้. จากการวิจัยที่คล้ายกัน นักวิชาการได้พบว่าการรวมข้อมูลการรับรู้แบบพหุไม่ได้เกิดขึ้นในภูมิภาคหลักหนึ่งหรือสองภูมิภาค แต่เกิดขึ้นในการรวมกลุ่มและการบูรณาการข้อมูลในภูมิภาคร่วมหลายแห่ง ซึ่งก่อให้เกิดเครือข่ายการประมวลผลแบบลำดับชั้นแบบกระจาย

ตัวอย่างเช่น เมื่อมีการใช้สิ่งเร้าทางการมองเห็นและการได้ยินแบบซิงโครนัสกับสัตว์ฟันแทะ เปลือกสมองส่วนการได้ยินหลักและเปลือกสมองส่วนการมองเห็นปฐมภูมิจะประมวลผลและประมวลผลข้อมูลจากรูปแบบต่างๆ ตามลำดับก่อน การไหลของข้อมูลสองประเภทในระบบกระตุ้นการได้ยินของสัตว์จะถูกรวบรวมและบูรณาการในเยื่อหุ้มสมองข้างขม่อมก่อน จากนั้นจึงขนส่งไปยังกลีบหน้าผากเพื่อการประมวลผลการรับรู้ระดับสูง อินซูลาส่วนหลังและคอร์เทกซ์สั่งการทำหน้าที่ส่งสัญญาณประสาทสัมผัสของสิ่งเร้าให้สมบูรณ์