En el sistema auditivo de mamíferos, las ondas sonoras que inciden en la membrana timpánica del oído son transducidas en señales eléctricas por las células capilares sensoriales y transmitidas a través del nervio auditivo al tronco encefálico. La localización espacial de las fuentes de sonido, especialmente los sonidos de baja frecuencia,Presenta el sistema de procesamiento neuronal con un desafío desalentador, ya que depende de resolver la diferencia entre los tiempos de llegada del estímulo acústico en los dos oídos. El oído que está más cerca de la fuente recibe la señal antes del oído contralateral. Pero desde este intervalo- conocida como la diferencia de temporización interaural ITD - es del orden de unos pocos microsegundos, su procesamiento neuronal requiere una precisión temporal excepcional.Los miembros del grupo de investigación dirigido por los neurobiólogos de la LMU, el profesor Benedikt Grothe y el Dr. Michael Pecka, ahora tienendescubrió una combinación específica de mecanismos, que desempeña un papel crucial para garantizar que las neuronas auditivas puedan medir las ITD con elCcuracy.Sus hallazgos aparecen en la revista PNAS .
Antes de que las células del tronco encefálico auditivo puedan determinar la ITD, las señales de ambos oídos deben transmitirse primero a ellos a través de sinapsis químicas que los conectan con las neuronas sensoriales. Dependiendo de la intensidad de la señal, las sinapsis pueden introducir diversos grados de retraso entransmisión de señal. El equipo de LMU, sin embargo, ha identificado una vía en la que las sinapsis involucradas responden con un retraso mínimo y constante. "De hecho, la duración del retraso permanece constante incluso cuando las tasas de activación se alteran, y eso es vital para elprocesamiento preciso de las diferencias de tiempo interaural ", explica Benedikt Grothe.
Además, Grothe y sus colegas demuestran que una característica estructural particular de la envoltura de las fibras transmisoras de señales "axones" por vainas de membrana discontinuas, que primero describieron en la revista Comunicaciones de la naturaleza en 2015, se correlaciona con la constancia del retraso sináptico en la vía. En ese estudio, encontraron que estos axones son particularmente gruesos y que su envoltura exhibe un patrón muy inusual para permitir la transmisión rápida de la señal, lo cual es un requisito previo importantepara una medición precisa de las diferencias mínimas de tiempo. Ambas características se encuentran en mamíferos como los jerbos, que usan ITD para la localización de sonidos de baja frecuencia, pero no en ratones, que solo escuchan altas frecuencias y no usan ITD ".Nuestro trabajo subraya el hecho de que las células nerviosas y los circuitos neuronales están anatómicamente y fisiológicamente adaptados para la naturaleza específica de su función biológica ", dice el Dr. Michael Pecka." Suponemos que todos los mamíferos que son capaces de percibir sonidos de baja frecuencia utilizanestas adaptaciones estructurales "
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Materiales proporcionado por Ludwig-Maximilians-Universität München . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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