Welche Teile des tierischen Hörstimulationssystems können in der Koordination untersucht werden?

In den letzten Jahren hat die funktionelle Bildgebungsforschung viele wichtige Ergebnisse auf dem Gebiet der Integration auditiver, visueller und multisensorischer Informationen erzielt. Wenn sowohl visuelle als auch akustische Reize gleichzeitig empfangen werden, wird nicht nur der visuelle und auditive Kortex des Gehirns aktiviert, sondern auch einige verwandte Gehirnregionen. Dieser Aktivierungsmodus wird als getrennt und miteinander verbunden betrachtet. Welche Teile des auditorischen Stimulationssystems von Tieren können also in Koordination untersucht werden?

1. Colliculus superior
Viele wichtige Forschungsergebnisse auf der neuronalen Ebene der multisensorischen Informationsintegration wurden in Tiermodellen entdeckt. Der Colliculus superior ist eine Gehirnintegrationsregion, die in Tiermodellen untersucht wurde und als erster Bereich gilt, in dem multisensorische Informationskanäle zusammenlaufen. Eine Schädigung dieser Region führt zum Verlust multisensorischer Informationen und zu einer verminderten Integrationsfunktion. Darüber hinaus ist dieser Bereich auch der Bereich, in dem Verhaltensreaktionen eingeleitet werden. Ein klassisches multimodales Experiment sollte es Katzen ermöglichen, visuelle, akustische und taktile Reize getrennt zu empfangen und die neuronale Entladungsaktivität im Bereich des oberen Kollikulus aufzuzeichnen. Sie fanden heraus, dass, wenn Katzen multisensorische Reize erhielten, das Entladungsverhältnis von Neuronen im Colliculus superior deutlich höher war als die Summe der linearen Überlagerung der Entladungsverhältnisse von Neuronen in einer einzelnen Modalität. Durch Unterteilung der neuronalen Feuerungsaktivität der multisensorischen Informationsintegration im Colliculus superior kann festgestellt werden, dass die neuronale Aktivität im Colliculus superior zwei Modi der multisensorischen Informationsverarbeitung umfasst: Verstärkung und Hemmung. Bei schwachen Reizen kann es zu einer starken neuronalen Feueraktivität kommen, die als Umkehreffekt bezeichnet wird.

2. Temporale Parietalregion
Forscher haben außerdem herausgefunden, dass die temporale Parietalregion eine der Regionen ist, in der mehrere Hörinformationen integriert werden. Durch die Beobachtung der Entladung von Neuronen im temporalen Parietalbereich von Nagetieren wurde außerdem festgestellt, dass die multimodale Stimulation, die durch die Kombination taktiler Hörempfindungen in diesem Bereich hervorgerufen wird, deutlich höher ist als die Summe der einzelnen Stimulationsentladungen und die Latenzzeit früher. Durch ähnliche Untersuchungen haben Wissenschaftler herausgefunden, dass die Informationsintegration mit mehreren Wahrnehmungen nicht in einer oder zwei Schlüsselregionen erfolgt, sondern vielmehr in der Aggregation und Integration von Informationen in mehreren gemeinsamen Regionen, wodurch ein verteiltes hierarchisches Verarbeitungsnetzwerk entsteht.

Wenn beispielsweise synchrone visuelle und auditive Reize auf Nagetiere angewendet werden, verarbeiten und verarbeiten zunächst der primäre auditorische Kortex und der primäre visuelle Kortex Informationen aus ihren jeweiligen Modalitäten. Die beiden Arten des Informationsflusses im auditorischen Stimulationssystem von Tieren werden zunächst gesammelt und im parietalen Kortex integriert und dann zur kognitiven Verarbeitung auf hoher Ebene zum Frontallappen transportiert. Die hintere Insula und der motorische Kortex vervollständigen die sensorische Ausgabe des Reizes.