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| Cervello: corteccia uditiva primaria | ||
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| Aree di Brodmann 41 & 42 del cervello umano. | ||
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| La corteccia uditiva primaria è evidenziata in magenta ed è noto che interagisce con tutte le aree evidenziate su questa mappa neurale. | ||
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| BrainInfo / UW | ancil-428 | |
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La corteccia uditiva primaria è la regione del cervello responsabile dell’elaborazione di informazioni uditive (sonore).
Funzione della corteccia uditiva primaria
Come con altre aree corticali sensoriali primarie, le sensazioni uditive raggiungono la percezione solo se ricevute ed elaborate da un’area corticale. La prova di ciò proviene da studi sulle lesioni in pazienti umani che hanno subito danni alle aree corticali a causa di tumori o ictus, o da esperimenti su animali in cui le aree corticali sono state disattivate mediante raffreddamento o trattamento farmacologico applicato localmente. Il danno alla corteccia uditiva primaria negli esseri umani porta a una perdita di qualsiasi “consapevolezza” del suono, ma rimane la capacità di reagire in modo riflessivo ai suoni poiché c’è una grande quantità di elaborazione subcorticale nel tronco cerebrale uditivo e nel mesencefalo.
I neuroni nella corteccia uditiva sono organizzati in base alla frequenza del suono a cui rispondono meglio. I neuroni a un’estremità della corteccia uditiva rispondono meglio alle basse frequenze; i neuroni dell’altro rispondono meglio alle alte frequenze. Esistono più aree uditive (molto simili alle molteplici aree della corteccia visiva), che possono essere distinte anatomicamente e sulla base del fatto che contengono una “mappa di frequenza” completa. Lo scopo di questa mappa di frequenza (nota come mappa tonotopica) è sconosciuto ed è probabile che rifletta il fatto che l’epitelio sensoriale del sistema uditivo, la coclea, è organizzato in base alla frequenza del suono. La corteccia uditiva è coinvolta in compiti come identificare e separare “oggetti” uditivi e identificare la posizione di un suono nello spazio.
Le scansioni del cervello umano hanno indicato che una parte periferica di questa regione del cervello è attiva durante il tentativo per identificare l’altezza musicale. Le singole cellule vengono costantemente eccitate da suoni a frequenze specifiche o multipli di quella frequenza.
La corteccia uditiva primaria è più o meno la stessa delle aree di Brodmann 41 e 42. Si trova nella metà posteriore del giro temporale superiore e si tuffa anche nel solco laterale come giro temporale trasverso (chiamato anche Heschl ” s gyri).
La corteccia uditiva primaria si trova nel lobo temporale. Ci sono aree aggiuntive della corteccia cerebrale umana che sono coinvolte nell’elaborazione del suono, nei lobi frontale e parietale. Studi sugli animali indicano che l’udito campi della corteccia cerebrale ricevono input ascendente dal talamo uditivo e che sono interconnessi sullo stesso e sugli emisferi cerebrali opposti. La corteccia uditiva è composta da campi, che differiscono tra loro per struttura e funzione.
Il numero di campi varia a seconda delle specie, da un minimo di 2 nei roditori a un massimo di 15 nella scimmia rhesus. Il numero, la posizione e l’organizzazione dei campi nella corteccia uditiva umana non sono al momento noti Cosa si sa la corteccia uditiva umana proviene da una base di conoscenze acquisite da studi sui mammiferi, compresi i primati, utilizzati per interpretare test elettrofisiologici e studi di imaging funzionale del cervello negli esseri umani.
Quando ogni strumento dell’orchestra sinfonica o del Il gruppo jazz suona la stessa nota, la qualità di ogni suono è diversa, ma il musicista percepisce ogni nota come se avesse la stessa altezza.I neuroni della corteccia uditiva del cervello sono in grado di rispondere al tono. Studi sulla scimmia uistitì hanno dimostrato che i neuroni selettivi del passo si trovano in una regione corticale vicino al bordo anterolaterale della corteccia uditiva primaria. Questa posizione di un’area selettiva del tono è stata identificata anche in recenti studi di imaging funzionale negli esseri umani.
La corteccia uditiva non riceve solo input dai centri inferiori e dall’orecchio, ma li fornisce anche.
La corteccia uditiva primaria è soggetta alla modulazione da parte di numerosi neurotrasmettitori, inclusa la norepinefrina, che ha dimostrato di diminuire l’eccitabilità cellulare in tutti gli strati della corteccia temporale. La norepinefrina riduce i potenziali postsinaptici eccitatori glutamatergici a livello dei recettori AMPA mediante l’attivazione dei recettori alfa-1 adrenergici.
Area di Brodmann 41
Quest’area è anche nota come area temporale trasversale anteriore 41 (H) . È una suddivisione della regione temporale della corteccia cerebrale definita in modo citoarchitettonico, che occupa il giro temporale trasverso anteriore (H) nella banca del solco laterale sulla superficie dorsale del lobo temporale. L’area 41 di Brodmann è delimitata medialmente dall’area parainsulare 52 (H) e lateralmente dall’area temporale trasversale posteriore 42 (H) (Brodmann-1909).
Area 42 di Brodmann
Questo l’area è anche conosciuta come area temporale trasversale posteriore 42 (H). È una suddivisione della regione temporale della corteccia cerebrale definita in modo citoarchitettonico, situata nella banca del solco laterale sulla superficie dorsale del lobo temporale. L’area di Brodmann 42 è delimitata medialmente dall’area temporale trasversale anteriore 41 (H) e lateralmente dall’area temporale superiore 22 (Brodmann-1909).
Relazione con il sistema uditivo
Aree di localizzazione laterale superficie dell’emisfero. Area motore in rosso. Area delle sensazioni generali in blu. Area uditiva in verde. Area visiva in giallo.
La corteccia uditiva è l’unità di elaborazione del suono più altamente organizzata nel cervello. Questa area della corteccia è il nodo neurale dell’udito e, negli esseri umani, del linguaggio e della musica.
La corteccia uditiva è divisa in tre parti separate, la corteccia uditiva primaria, secondaria e terziaria. Queste strutture si formano concentricamente l’una attorno all’altra, con l’AC primario al centro e l’AC terziario all’esterno.
La corteccia uditiva primaria è organizzata tonotopicamente, il che significa che alcune cellule nella corteccia uditiva sono sensibili a frequenze specifiche. Questa è una funzione affascinante che è stata preservata durante la maggior parte del circuito delle audizioni. Questa area del cervello “è pensata per identificare gli elementi fondamentali della musica, come il tono e il volume”. Ciò ha senso in quanto questa è l’area che riceve l’input diretto dal nucleo genicolato mediale del talamo. La corteccia uditiva secondaria è stata indicata nell’elaborazione di “schemi armonici, melodici e ritmici”. La corteccia uditiva terziaria presumibilmente integra tutto nell’esperienza complessiva della musica.
Uno studio sulla risposta evocata di gattini congenitamente sordi di Klinke et al. ha utilizzato potenziali di campo locale per misurare la plasticità corticale nella corteccia uditiva. Questi gattini sono stati stimolati e misurati rispetto a un gatto congenitamente sordo (CDC) di controllo o non stimolato e a gatti con udito normale. I potenziali di campo misurati per CDC stimolati artificialmente erano alla fine molto più forti di quelli di un gatto con udito normale. Ciò è in accordo con lo studio di Eckart Altenmuller in cui è stato osservato che gli studenti che hanno ricevuto istruzioni musicali avevano una maggiore attivazione corticale rispetto a quelli che non l’hanno fatto.
La corteccia uditiva mostra uno strano comportamento relativo alla frequenza delle onde gamma. Quando i soggetti sono esposti a tre o quattro cicli di un clic di 40 hertz, nei dati EEG appare un picco anomalo, che non è presente per altri stimoli. Il picco nell’attività neuronale correlato a questa frequenza non è limitato all’organizzazione tonotopica della corteccia uditiva. È stato teorizzato che questa sia una “frequenza di risonanza” di alcune aree del cervello e che sembra influenzare anche la corteccia visiva.
L’attivazione della banda gamma (da 20 a 40 Hz) ha dimostrato di essere presenti durante la percezione degli eventi sensoriali e il processo di riconoscimento. Kneif et al, nel loro studio del 2000, hanno presentato soggetti con otto note musicali a melodie ben note, come Yankee Doodle e Frere Jacques. Casualmente, la sesta e la settima nota sono state omesse e un elettroencefalogramma, così come un magnetoencefalogramma, sono stati impiegati ciascuno per misurare i risultati neurali.In particolare, la presenza di onde gamma, indotta dal compito uditivo a portata di mano, è stata misurata dalle tempie dei soggetti.La risposta OSP, o risposta allo stimolo omesso, si trovava in una posizione leggermente diversa; 7 mm più anteriore, 13 mm più mediale e 13 mm più superiore rispetto ai set completi. Le registrazioni OSP erano anche caratteristicamente inferiori nelle onde gamma, rispetto al set musicale completo. Si presume che le risposte evocate durante la sesta e la settima nota omessa siano immaginarie, ed erano tipicamente differenti, specialmente nell’emisfero destro. La corteccia uditiva destra ha dimostrato da tempo di essere più sensibile alla tonalità, mentre la corteccia uditiva sinistra ha dimostrato di essere più sensibile alle minuscole differenze sequenziali nel suono, in particolare nel linguaggio.
È stato dimostrato che le allucinazioni producono oscillazioni parallele (sebbene non esattamente uguali) alla gamma di frequenze gamma. Sperling ha dimostrato nel suo studio del 2004 che le allucinazioni uditive producono lunghezze d’onda della banda nella gamma di 12,5-30 Hz. Le bande si sono verificate nella corteccia uditiva sinistra di uno schizofrenico e sono state controllate contro 13 controlli (18). Questo è in linea con gli studi delle persone che ricordano una canzone nella loro mente; non percepiscono alcun suono, ma sperimentano la melodia, il ritmo e l’esperienza complessiva del suono. Quando gli schizofrenici sperimentano allucinazioni, è la corteccia uditiva primaria che diventa attiva. Questo è tipicamente diverso dal ricordare uno stimolo sonoro, che attiva solo debolmente la corteccia uditiva terziaria. Per deduzione, una stimolazione artificiale della corteccia uditiva primaria dovrebbe suscitare un’allucinazione uditiva incredibilmente reale. La fine di tutte le audizioni e la musica nella corteccia uditiva terziaria crea un affascinante nesso di informazioni uditive. Se questa teoria è vera, sarebbe interessante studiare un soggetto con un TAC danneggiato o uno con funzione soppressa artificialmente. Questo sarebbe molto difficile da fare poiché la corteccia terziaria è semplicemente un anello attorno al secondario, che è un anello attorno all’AC primario.
Il tono è percepito in più punti oltre alla corteccia uditiva; un’area particolarmente affascinante è la corteccia prefrontale rostromediale. Janata et al, nel loro studio del 2002, hanno utilizzato una macchina fMRI per studiare le aree del cervello che erano attive durante l’elaborazione della tonalità. Il risultato ha mostrato diverse aree che normalmente non sono considerate parte del processo di audizione. La corteccia prefrontale rostromediale è una sottosezione della corteccia prefrontale mediale, che proietta verso l’amigdala, e si ritiene che aiuti nell’inibizione delle emozioni negative. Si ritiene che la corteccia prefrontale mediale sia la principale differenza di sviluppo tra l’adolescente impulsivo e l’adulto calmo. La corteccia prefrontale rostromediale è sensibile alla tonalità, il che significa che è attivata dai toni e dalle frequenze dei suoni e della musica risonanti. Si potrebbe ipotizzare che questo sia il meccanismo attraverso il quale la musica migliora l’anima (o, se si preferisce, il sistema limbico).
Vedi anche
- Sistema uditivo
- Area di Brodmann
- Effetti del rumore sulla salute
- BrainInfo presso l’Università di Washington ancil-77: area 41
- BrainInfo presso l’Università di Washington ancil-78: area 42
- BrainMaps presso UCDavis primary% 20auditory% 20cortex
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v · d · e
Sistema sensoriale: sistemi uditivo e vestibolare (AT A15.3, GA 10.1029) |
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| Orecchio esterno |
Pinna (Helix, Antihelix, Tragus, Antitragus, Incisura anterior auris, Earlobe) • Canale uditivo • Muscoli auricolari Eardrum (Umbo, Pars flaccida) |
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| Orecchio medio |
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| Orecchio interno / (labirinto membranoso, labirinto ossuto) |
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de: Auditiver Cortex]] nl: Auditieve cortex]]
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