Central Auditory Processing and Neural Modeling

قدرت کامل ترکیب آزمایش و تئوری هنوز در مطالعات مکانیسم‌های عصبی در مغز درگیر در پردازش اطلاعات صوتی آشکار نشده است. در سال‌های اخیر، مقادیر عظیمی از داده‌های فیزیولوژیکی در بسیاری از آزمایشگاه‌ها در سراسر جهان تولید شده‌اند که پاسخ‌های الکتریکی نورون‌ها را به مجموعه‌ای از محرک‌های صوتی در تمام سطوح نورواکسیس شنوایی مشخص می‌کنند. رویکردهای مدرن زیست‌شناسی سلولی و مولکولی منجر به درک جدیدی از انتقال سیناپسی اطلاعات صوتی می‌شود، در حالی که استفاده از روش‌های عصبی- تشریحی مدرن، دید نسبتاً جامعی از پیچیدگی گیج‌کننده مدارهای عصبی درون و بین هسته‌های اصلی شنوایی مرکزی به ما می‌دهد. مسیرها اگرچه هنوز نیاز به جمع‌آوری داده‌های بیشتر در تمام سطوح سازمان وجود دارد، یک چالش بزرگ در علوم اعصاب شنوایی، توسعه چارچوب‌های جدیدی است که داده‌های موجود و آینده را می‌توان در آن گنجاند و یکپارچه کرد و آزمایش‌های آزمایشگاهی آینده را هدایت کند. در اینجا این رشته می‌تواند از مدل‌سازی عصبی که در سیستم شنوایی مرکزی هنوز در مراحل ابتدایی است، بسیار سود ببرد. در واقع، اگر بخواهیم به سؤالات مربوط به درک صداهای پیچیده از جمله گفتار انسان، ابعاد مختلف شنوایی فضایی، و مکانیسم هایی که زیربنای رفتارهای پیچیده آکوستیکو حرکتی هستند، بپردازیم، چنین رویکردی ضروری است.

The full power of combining experiment and theory has yet to be unleashed on studies of the neural mechanisms in the brain involved in acoustic information processing. In recent years, enormous amounts of physiological data have been generated in many laboratories around the world, characterizing electrical responses of neurons to a wide array of acoustic stimuli at all levels of the auditory neuroaxis. Modern approaches of cellular and molecular biology are leading to new understandings of synaptic transmission of acoustic information, while application of modern neuro-anatomical methods is giving us a fairly comprehensive view ofthe bewildering complexity of neural circuitry within and between the major nuclei of the central auditory pathways. Although there is still the need to gather more data at all levels of organization, a ma­ jor challenge in auditory neuroscience is to develop new frameworks within which existing and future data can be incorporated and unified, and which will guide future laboratory ex­ perimentation. Here the field can benefit greatly from neural modeling, which in the central auditory system is still in its infancy. Indeed, such an approach is essential if we are to address questions related to perception of complex sounds including human speech, to the many di­ mensions of spatial hearing, and to the mechanisms that underlie complex acoustico-motor behaviors.