Нейроны адаптируются к звукам разной частоты

Нервные клетки способны адаптироваться к различным акустическим сигналам. В ответ на звуковой раздражитель они генерируют потенциал действия, который может быть различным, в зависимости от того, близко или далеко находится источник звука.

Специалисты из Мюнхенского университета (Германия) во главе с профессором Кристианом Лейболдом (Christian Leibold) разработали специальную компьютерную модель, позволяющую изучить возможности адаптации нейронов к различным звукам.

Пытаясь выяснить, где именно находится источник звука, мозг человека анализирует акустические сигналы и скорость их поступления от слуховых рецепторов, локализованных в левом и правом ухе. Нейроны способны выявить разницу в скорости поступления сигналов, составляющую сотые миллисекунды. Возбуждение нейронов приводит к тому, что на мембране нервных клеток возникает потенциал действия, который может, не ослабевая, передаваться по нервным отросткам.

Авторы отмечают, что в нервной клетке одновременно происходит два процесса: быстрая смена мембранного потенциала, необходимая для детекции различных звуковых сигналов и медленная смена потенциала мембраны, способствующая развитию потенциала действия. Эти процессы пространственно разделены – потенциал действия возникает в аксонах, а на звуковые раздражители реагирует тело клетки и короткие дендриты.

С помощью компьютерной модели исследователи выяснили, что высокочастотные звуки приводят к локализации потенциала действия далеко от тела клетки ближе к концу аксона, а в ответ на низкие частоты он возникает около тела нейрона.

Это позволяет организму воспринимать акустические сигналы, различающиеся по громкости и частоте, а также верно определять, где именно находится источник звука.