Salah satu contoh tanggapan neuron terhadap rangsangan sensorik yang berbeda (audio, visual, dan audiovisual). Kredit: Shan et al
Manusia dan primata lainnya dapat bersama-sama memahami berbagai jenis informasi sensorik, termasuk suara, bau, bentuk, dan sebagainya. Dengan mengintegrasikan rangsangan sensorik di otak, mereka dapat lebih memahami dunia di sekitar mereka, mendeteksi potensi ancaman, makanan, dan objek lain yang penting bagi kelangsungan hidup mereka.
Para peneliti di Shenzhen Institute of Advanced Technology dan Chinese Academy of Sciences baru-baru ini melakukan penelitian yang menyelidiki proses saraf yang mendukung integrasi suara dan rangsangan visual di otak kera. Makalah mereka, yang diterbitkan di Neuroscience Bulletin, secara khusus mengamati proses saraf di amigdala, wilayah otak yang bertanggung jawab untuk memproses ancaman dan mengatur respons emosional, serta wilayah lain yang terhubung dengannya.
“Pada manusia dan spesies primata lainnya, menggabungkan informasi dari modalitas sensorik yang berbeda (misalnya, visual, pendengaran dan penciuman) memainkan peran penting dalam komunikasi sosial dan sangat penting untuk kelangsungan hidup,” Ji Dai, salah satu peneliti yang melakukan penelitian tersebut. kepada Medis Xpress. “Misalnya, kemunculan bersama suara meningkatkan sensitivitas pendeteksian manusia untuk target visual intensitas rendah. Mekanisme saraf yang mendasari fenomena semacam itu, yaitu integrasi multi-sensor, telah menjadi topik hangat untuk penelitian dalam beberapa dekade terakhir. ”
Sebagian besar studi sebelumnya menyelidiki integrasi multi-sensorik di otak primata secara khusus melihat korteks otak (yaitu, daerah di lapisan luar otak, yang dikenal sebagai korteks serebral), seperti sulkus temporal superior. Peran amigdala dan daerah sekitarnya dalam integrasi multi-indera, di sisi lain, sejauh ini jarang dieksplorasi.
Dai dan rekan-rekannya berharap untuk mengisi celah ini dalam literatur, dengan secara khusus memeriksa proses saraf di amigdala dan sekitarnya sementara kera mengintegrasikan masukan suara dan visual di lingkungan mereka. Para peneliti ingin menentukan apakah beberapa sub-wilayah amigdala tertentu memainkan peran lebih besar dalam integrasi AV dan bagaimana keterlibatan mereka terungkap di otak.
“Kami menggunakan larik multi-elektroda semi-kronis (artinya setiap elektroda dalam larik dapat disesuaikan kedalaman perekamannya bahkan setelah implantasi) dan merekam lebih dari 1.000 neuron dari area luas peri amigdala pada monyet sambil mempresentasikannya dengan audio menjulang, audio surut, visual menjulang, rangsangan surut visual, dan kombinasi dari dua input sensorik,” jelas Dai. “Setelah evaluasi awal tanggapan saraf, kami menemukan bahwa 332 neuron menanggapi satu atau lebih rangsangan sensorik (pendengaran, visual atau audiovisual).”
Setelah mengumpulkan data mereka dalam eksperimen dengan kera, Dai dan rekannya menganalisisnya menggunakan kombinasi metode statistik klasik dan teknik pembelajaran mesin. Melalui analisis ini, mereka akhirnya dapat mengungkap pola respons neuron yang berbeda di amigdala dan daerah sekitarnya yang terjadi saat primata diberikan rangsangan audiovisual.
“Kami mengklasifikasikan neuron menjadi empat jenis berdasarkan pola responsnya dan melokalisasi asal daerahnya,” kata Dai. “Dengan menggunakan pengelompokan hierarkis berbasis pembelajaran mesin, kami selanjutnya mengelompokkan neuron menjadi lima kelompok dan menghubungkannya dengan fungsi integrasi dan sub-wilayah yang berbeda. Ini memungkinkan kami untuk mengidentifikasi wilayah yang membedakan input sensorik bimodal yang kongruen dan tidak kongruen.”
Hasil yang dikumpulkan oleh tim peneliti ini menjelaskan keterlibatan amigdala dan daerah sekitarnya dalam integrasi rangsangan audio dan visual. Secara keseluruhan, mereka berpendapat bahwa daerah peri-amigdala juga penting untuk integrasi audiovisual, sekaligus mengidentifikasi tipe sel yang dapat memainkan peran lebih besar dalam integrasi multi-sensorik.
“Studi kami juga menampilkan efisiensi susunan elektroda semi-kronis dalam merekam populasi neuron besar dari struktur dalam pada primata dan menunjukkan kekuatan pendekatan berbasis data dalam menganalisis data elektrofisiologi dimensi tinggi,” tambah Dai. “Arah yang menarik untuk penelitian di masa depan mungkin untuk mengembangkan model teoretis untuk integrasi multi-sensorik berdasarkan temuan neurofisiologi kami.”
Informasi lebih lanjut: Liang Shan et al, Integrasi Syaraf Input Sensor Audiovisual di Amigdala Macaque dan Wilayah Berdekatan, Buletin Ilmu Saraf (2023). DOI: 10.1007/s12264-023-01043-8
© 2023 Science X Network
Kutipan: Menjelajahi integrasi informasi audiovisual di amigdala primata dan daerah yang berdekatan (2023, 3 April) diambil 3 April 2023 dari https://medicalxpress.com/news/2023-04-exploring-audiovisual-primate-amygdala-adjacent. html
Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.