Одной из основных функций сенсорных систем является осуществление внутривидового общения, которое часто проходит путем обмена коммуникационными звуковыми сигналами. Естественно возникает гипотеза о том, что излучение и прием этих сигналов должны быть согласованы. В самом деле, обычно наблюдается сходство характеристик звуков видового общения и приемных устройств слухового анализатора. Однако степень такого соответствия в нейронных структурах головного мозга остается предметом оживленных дискуссий. В обзоре рассматриваются исследования, направленные на решение вопроса о специализированном кодировании видовых сигналов у разных наземных позвоночных. В течение многих десятилетий исследователи стремились найти нейроны, служащие детекторами сигналов внутривидового общения. Однако анализ литературы не выявляет существования областей прямого слухового пути, специализированных для выделения только этой категории звуков. Представляется, что функция нейронов, составляющих его ядра, состоит в выделении особенностей временного течения звуков, воспринятых слуховым нервом. Этот процесс осуществляется на обучаемых синаптических связях в процессе перманентной эволюции, определяемой сенсорным окружением. В центральных отделах могут формироваться динамически организуемые ансамбли нейронов, синхронно реагирующих при действии определенного звука. Такие ансамбли могут рассматриваться в качестве выходных структур слухового анализатора, определяющих восприятие сигнала и моторные реакции организма.
Исследование того, как корковые нейроны реагируют на интероцептивные сигналы, остается сложной задачей, имеющей решающее значение для понимания самосознания у развитых млекопитающих, включая человека. Фундаментальный аспект, находящийся под пристальным вниманием исследователей, заключается в том, могут ли нейронные сети в коре головного мозга животных точно отражать внутренние состояния организма, особенно сердечную деятельность. Чтобы выяснить это, мы провели исследование нейронов височной коры бодрствующих и спящих кошек, используя уникальную установку, позволяющую непрерывно регистрировать локальные потенциалы и активность одиночных нейронов в определенных областях коры, а также отслеживать различные физиологические параметры животного, включая кардиограмму. Результаты показали, что в первичной слуховой коре (AI) активность, синхронизированная с сердцебиением, либо отсутствовала, либо проявлялась крайне слабо. В то же время вторичные слуховые зоны височной коры, локализованные в передней эктосильвиевой борозде и в задней эктосильвиевой извилине, демонстрировали синхронизацию с частотой сердечных сокращений. Эта синхронизация была особенно очевидна в локальных потенциалах, однако некоторые одиночные нейроны, отвечающие на звуковые сигналы, также проявляли ритмическую активность, синхронную с сокращениями сердца. Форма фазовых гистограмм, построенных на периоде кардиограммы, предполагает, что эта синхронизация обеспечивает получение корой информации о состоянии внутренней среды организма. Эти данные побуждают к рассмотрению гипотезы о возникновении первичного самосознания вследствие динамического взаимодействия нейронных ансамблей, представляющих соответственно внешнюю сенсорную информацию и информацию от внутренних органов, прежде всего от сердца. Такое взаимодействие может лежать в основе чувства собственного “Я” у высокоразвитых организмов.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации