کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6023553 1580875 2016 7 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
The neural correlates of processing scale-invariant environmental sounds at birth
ترجمه فارسی عنوان
همبستگی های عصبی پردازش زیست محیطی در مقیاس زمانی در هنگام تولد
کلمات کلیدی
ادراک شنوایی، مقیاس ناباروری، کدگذاری عصبی کارآمد، نوزادان، طیف سنجی نزدیک به مادون قرمز،
ترجمه چکیده
فکر می کنم سیستم های حسی به طور موثر برای نشان دادن طیف وسیعی از محرک های حسی در جهان طبیعی مواجه شده اند. آمار صداهای طبیعی طبیعت به واسطه مقیاس ناباروری مشخص می شود: ویژگی نمایش الگوهای مشابه در سطوح مختلف مشاهدات. ساختار آماری صداهای غیرقابل مقیاس در مقیاسهای اسپکترومتر اندازه گیری ثابت باقی می ماند. مقیاس ناباروری نقش اساسی در این دارد که چگونه حیوانات و بزرگسالان انسان سیگنال های صوتی را درک می کنند. با این حال، ریشه های توسعه و مغز همبستگی های رمزگذاری عصبی از صداهای محیط زیست مقیاس ناپایدار باقی مانده ناشناخته است. در اینجا، ما بررسی می کنیم که آیا مغز انسان امکانات آماری مقیاس ناباروری را استخراج می کند. صداهای مصنوعی تولید شده توسط یک مدل ریاضی برای احترام به مقیاس غیرارادی یا نقض آن به نوزادان ارائه شده است. در بلوک های متناوب، دو نوع صدا به صورت متناوب ارائه می شدند، در حالی که در بلوک های غیر متناوب فقط یک نوع صدا ارائه شد. پاسخ مغز نوزادان با استفاده از طیف سنجی نزدیک به مادون قرمز اندازه گیری شد. ما دریافتیم که صداهای نوزادان مقیاس و غیر متغیر و مقیاس متغیر، توسط مغز نوزاد تازه تشخیص داده می شوند، که به وسیله فعالسازی دیفرانسیل در مناطق پیشانی و چپ چپ به بلوک های متناوب و غیر متناوب پیشنهاد می شود. این نتایج نشان می دهد که نوزادان در حال حاضر به عنوان ویژگی مشخصه محرک های صوتی تشخیص و رمز نگاری مقیاس را دارند. این نشان می دهد که اصل ریاضی برنامه نویسی کارآمد اطلاعات کد اولیه عصبی شنیداری را از ابتدای توسعه انسانی راهنمایی می کند، که می تواند به توضیح اینکه چگونه تکامل مغز را برای درک دنیای طبیعی آماده کرده است.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علم عصب شناسی علوم اعصاب شناختی
چکیده انگلیسی
Sensory systems are thought to have evolved to efficiently represent the full range of sensory stimuli encountered in the natural world. The statistics of natural environmental sounds are characterized by scale-invariance: the property of exhibiting similar patterns at different levels of observation. The statistical structure of scale-invariant sounds remains constant at different spectro-temporal scales. Scale-invariance plays a fundamental role in how efficiently animals and human adults perceive acoustic signals. However, the developmental origins and brain correlates of the neural encoding of scale-invariant environmental sounds remain unexplored. Here, we investigate whether the human brain extracts the statistical property of scale-invariance. Synthetic sounds generated by a mathematical model to respect scale-invariance or violate it were presented to newborns. In alternating blocks, the two sound types were presented together in an alternating fashion, whereas in non-alternating blocks, only one type of sound was presented. Newborns' brain responses were measured using near-infrared spectroscopy. We found that scale-invariant and variable-scale sounds were discriminated by the newborn brain, as suggested by differential activation in the left frontal and temporal areas to alternating vs. non-alternating blocks. These results indicate that newborns already detect and encode scale-invariance as a characteristic feature of acoustic stimuli. This suggests that the mathematical principle of efficient coding of information guides the auditory neural code from the beginning of human development, a finding that may help explain how evolution has prepared the brain for perceiving the natural world.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: NeuroImage - Volume 133, June 2016, Pages 144-150
نویسندگان
, , , ,