大脑通过检测延迟来编码声音方向

在哺乳动物的听觉系统中，撞击在耳朵的鼓膜上的声波被感官的毛细胞转换为电信号，并通过听觉神经传递到脑干。声源(尤其是低频声)的空间定位给神经元处理系统带来了艰巨的挑战，因为它取决于解决声刺激到达两只耳朵的时间之间的差异。离源较近的耳朵在对侧耳朵之前接收信号。但是，由于这个间隔(称为耳间时间差(ITD))约为几微秒，因此其神经元处理需要出色的时间精度。

由LMU神经生物学家Benedikt Grothe教授和Michael Pecka博士领导的研究小组的成员现已发现一种特定的机制组合，在确保听觉神经元能够以所需的准确性测量ITD方面起着至关重要的作用。他们的发现发表在PNAS杂志上。

在听觉脑干中的细胞能够确定ITD之前，必须先通过将它们与感觉神经元连接起来的化学突触将来自两只耳朵的信号传输给它们。取决于信号强度，突触本身可以在信号传输中引入不同程度的延迟。然而，LMU团队已经确定了一条途径，使所涉及的突触以最小且恒定的延迟做出反应。”的确，即使激活率发生改变，延迟的持续时间也保持恒定，这对于精确处理神经突触至关重要。耳间定时差异。” Benedikt Grothe解释说。

此外，Grothe和他的同事证明，不连续的膜鞘包裹信号传输纤维(“轴突”)的特殊结构特征与突触的持续性有关，他们在2015年的《自然通讯》上首次对此进行了描述。延迟路径。在该研究中，他们发现这些轴突特别厚，并且包裹起来具有非常不寻常的图案，可以实现快速的信号传输-这是精确测量最小时序差异的重要前提。这两个特征都在诸如沙鼠的哺乳动物中发现，它们使用ITD来定位低频声音，而在只听到高频并且不使用ITD的小鼠中却没有。

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