脳の上丘が音に焦点を当てるために回転する
研究者たちは、脳の一部が異なる方向から来る音に焦点を当てるために物理的に回転することを発見した。この発見は、マウスを使った実験に基づいており、視覚のための目の動きに似た新しい聴覚注意のメカニズムを明らかにしている。この研究は、University College Londonの科学者たちによって主導され、Natureに掲載された。
画期的な研究で、神経科学者たちは、中脳の構造である上丘が、さまざまな方向から来る音に向かって注意を向けるために回転できることを明らかにした。この物理的な動きは、3次元空間での聴覚刺激の位置特定能力を高め、視覚の手がかりに焦点を当てるための目の回転に似ている。
University College LondonのJun Yao氏と同僚たちによるこの研究では、マウスの脳の高解像度画像が用いられた。彼らは、マウスが異なる角度から再生された音に反応すると、上丘がそれに応じて傾き、回転することを観察した。「脳には音を『見る』ために回転する小さな頭があるようなものだ」とYao氏は研究で説明した。
この発見は、上丘の感覚情報の統合における役割に関する以前の知識を基にしている。伝統的に、聴覚注意は物理的な動きなしの神経シグナリングに主に依存すると考えられていた。しかし、実験では音の位置と直接相関する数度までの測定可能な回転が示された。
この発見は、2024年10月23日にNatureに掲載された論文で詳述されている。チームは、聴覚タスク中のこれらの動きをリアルタイムで追跡するために、二光子顕微鏡などの先進的な技術を使用した。音刺激のない対照条件ではそのような回転は観察されず、聴覚処理との関連を確認した。
この研究の示唆は、ヒトを含む哺乳類の感覚統合の理解に及びます。空間認識が損なわれた聴覚障害や注意欠陥の治療に役立つ可能性がある。この研究は、上丘の生存のための進化的適応を強調し、捕食者の音や呼び声などの環境音への迅速な対応を助けている。
実験はマウスに限定されていたが、種を超えた上丘の保存された構造は、人間の脳での類似性を示唆している。将来的な研究では、非侵襲的な画像診断を使用して霊長類やヒトでこれらのダイナミクスを探求する可能性がある。