Малинина Е.С. «Реакции нейронов слуховой области коры мыши на сигналы шума с регулярно изменяющимся спектром» Сенсорные системы, 19, № 3, с. 240-244 (2005)

Исследованы реакции 50 нейронов первичного AI и переднего AAF полей слуховой области коры мыши Mus musculus на сигналы шума со спектральными изменениями, значимыми для локализации источника звука (широкополосный шум с вырезкой в спектре и полосовой шум с регулярно смещающейся по частотной оси центральной частотой вырезки/полосы). Избирательность реагирования нейронов на шум со спектральной вырезкой могла проявляться в снижении или повышении ответа в зависимости от локализации вырезки на частотной оси. Избирательность к направлению перемещения спектральных изменений у 36% нейронов проявлялась в сдвиге по частотной оси зависимостей количества спайков в ответе нейронов и латентных периодов от центральной частоты вырезки/полосы (функций количества спайков и латентности). Чувствительность нейронов слуховой области коры к спектральным изменениям в сигналах шума оказалась ниже, чем у нейронов слухового центра среднего мозга – центрального ядра заднего холма. Данные поддерживают предположение о ключевой роли заднего холма в формировании спектральной дирекциональной чувствительности и ее передаче в слуховые тонотопически организованные представительства слуховой коры.

Бибиков Н.Г. «Долговременная адаптация частоты импульсации слуховых нейронов кохлеарного ядра лягушки» Сенсорные системы, 19, № 4, с. 291-303 (2005)

Внеклеточные импульсные ответы одиночных нейронов, вызванные предъявлением тональных сигналов характеристической частоты, были зарегистрированы в дорсальном медуллярном (кохлеарном) ядре травяной (Rana t. temporaria) и озерной (Rana r. ridibunda) лягушки. В качестве стимулов использовали чистые тоны и амплитудно-модулированные тональные сигналы с различными частотами и глубинами модуляции. Длительность воздействия составляла 50–100 с. Количественные особенности долговременной адаптации были оценены из кривых адаптации (зависимость плотности импульсации от времени) с шириной временного окна 1–4 с. Эти функции моделировались падающими экспоненциальными кривыми с постоянным членом, соответствующим установившейся частоте импульсации. Нейроны с близкими характеристическими частотами и порогами могли обладать совершенно различными параметрами кривых долговременной адаптации. Наиболее типичные постоянные времени адаптации составляли 5–10 с. Как правило, величина адаптации, трактуемой как уменьшение плотности импульсации во времени, ослаблялась с глубиной модуляции, хотя в нескольких нейронах наблюдалась противоположная тенденция. В большинстве клеток увеличение интенсивности несущей приводило к увеличению степени адаптации. Такая тенденция была наиболее очевидна для нейронов, имеющих спонтанную активность. Как правило, на зависимости степени адаптации от частоты модуляции имелся локальный минимум. В процессе долговременной адаптации снижение плотности импульсации сопровождалось увеличением синхронизации ответа с огибающей амплитудно-модулированного сигнала. Обсуждаются возможные механизмы долговременной адаптации слуховых нейронов.

Бибиков Н.Г. «Воспроизведение периодичности тональных отрезков нейронами среднего мозга лягушки. II. Тонические нейроны» Сенсорные системы, 20, № 2, с. 100-116 (2006)

Экстраклеточно зарегистрирована импульсная активность нейронов слухового центра среднего мозга обездвиженной травяной лягушки (Rana t. temporaria), характеризующихся тоническим разрядом при действии тональных отрезков характеристической частоты длительностью 612.5 или 600 мс, имеющих уровень 20–30 дБ над порогом реакции. У таких клеток проанализированы постстимульные гистограммы реакции на сигналы, синусоидально модулированные по уровню на 80 или 100% при частоте модуляции 20 Гц. Из 330 нейронов, исследованных при глубине 80%, 248 (75%) с высокой достоверностью воспроизводили огибающую сигнала, 100% модуляцию воспроизводили 78% клеток из 104. Однако были обнаружены нейроны, резко ослабляющие ответ при введении амплитудной модуляции. Коэффициент синхронизации ответа с огибающей варьировал довольно широко и в среднем (при данных параметрах сигнала) был ниже, чем у фазических клеток. Часть нейронов ослабляла реакцию от начала к концу отрезка, у части клеток наблюдалось выпадение реакции на начальный участок 80% модулированного сигнала или на один из первых периодов модуляции. Почти половина нейронов воспроизводила все изменения амплитуды. Фаза возникновения спайка, полученная после вычитания латентного периода, обычно соответствовала участку нарастания амплитуды сигнала, однако, в некоторых клетках спайк возникал на участке падения амплитуды. В значительном числе клеток наблюдался эффект повышения дифференциальной чувствительности к изменениям амплитуды в процессе адаптации, хотя он был выражен не так резко, как для 10% модулированных сигналов.

Филиппов И.В., Кребс А.А., Пугачев К.С. «Сверхмедленная биоэлектрическая активность медиального коленчатого тела и первичной слуховой коры после их последовательной электростимуляции» Сенсорные системы, 20, № 3, с. 245-253 (2006)

Цель работы – изучение динамических перестроек различных диапазонов сверхмедленных колебаний потенциалов (СМКП) в медиальном коленчатом теле (МКТ) до и после контактной электростимуляции (ЭС) первичной слуховой коры (ПСК), а также в ПСК до и после ЭС МКТ на легко анестизированных крысах с хроническими интрацеребральными электродами, имплантированными в эти структуры ЦНС. Установлено, что достоверные и сходные по своей направленности перестройки СМКП после ЭС наблюдаются в МКТ и ПСК после их соответствующей ЭС лишь в диапазоне секундных волн (0.1–0.5 Гц), тогда как динамика многосекундных и минутных волн в этих структурах оставалась неизменной. Полученные нами данные позволяют предположить участие СМКП в МКТ и ПСК в процессах прямых и обратных функциональных взаимодействий этих структур головного мозга.

Никольский А.А. «Повышение частоты аберраций звукового сигнала в периферических популяциях степного сурка» Доклады академии наук, 422, № 2, с. 279-282 (2008)

Лапшин Д.Н. «Особенности восприятия совками (noctuidae, lepidoptera) непрерывной последовательности коротких акустических щелчков» Сенсорные системы, 19, № 2, с. 130-134 (2005)

Проведено исследование реакций слухового рецептора А, тимпанального органа совок Amphipyra perflua F. на непрерывную последовательность коротких акустических импульсов в диапазоне частот повторения 1–100 с^–1. Стимулирующие сигналы были сходны по своим параметрам с собственными щелчками бабочек. В диапазоне частот повторения стимулов 1–30 с^–1 ответы рецептора А сохранялись стабильными, выше 30 с^–1 наблюдалось монотонное снижение величины ответа рецептора от 3 до 1 спайка на каждый щелчок, что эквивалентно росту слухового порога на 10–12 дБ. Такое повышение порога не должно существенно сказываться на эффективности эхолокационной системы совок, но в рамках защитного поведения этих насекомых может иметь адаптивный смысл: часто повторяющиеся, но малые по амплитуде сигналы следует ожидать от летучей мыши в стадии нападения на другой объект, и, следовательно, в данный момент не представляющей реальной угрозы для насекомого, находящегося на большом расстоянии от хищника.

Попов В.В. «Особенности слуха зубатых китообразных: III. Пространственный слух» Сенсорные системы, 19, № 2, с. 135-149 (2005)

В первой части обзора приведены данные о гипотетических путях проведения звуковых сигналов к рецепторным структурам улитки у зубатых китообразных. Этот вопрос до сих пор остается открытым. Можно лишь утверждать, что у зубатых китообразных два приемника звука акустически изолированы друг от друга и соответственно существуют предпосылки к функционированию бинаурального механизма пространственной ориентации. В статье обсуждаются немногочисленные поведенческие данные о пространственной избирательности и чувствительности слуховой системы этих водных животных. Основное внимание уделяется обзору электрофизиологических работ по регистрации коротколатентных слуховых вызванных потенциалов, позволивших определить бинауральную и монауральную слуховую чувствительность у нескольких видов зубатых китообразных. В ходе этих экспериментов была дана оценка интерауральным различиям по интенсивности, спектру и времени, формируемым при различном пространственном положении источников звука и служащим базой для функционирования бинаурального механизма пространственной ориентации.

Лапшин Д.Н., Воронцов Д.Д. «Механизмы динамического формирования частотной характеристики слуховой системы совок (noctuidae, lepidoptera)» Сенсорные системы, 19, № 4, с. 304-312 (2005)

Совок Blepharita satura Schiff. тестировали в условиях закрепленного полета акустическими пульсами длительностью 2.5 мс, следовавшими с задержкой 1, 6 или 12 мс относительно собственных щелчков насекомых. Исследовали зависимость частотно-пороговых характеристик (аудиограмм) от времени задержки стимулов. В качестве признака реакции использовали учащение насекомыми эмиссии собственных акустических щелчков. При интервале 1 мс между щелчками бабочек и началом стимулирующих пульсов минимальные пороги реакций наблюдались в диапазоне частот 40–60 кГц, но при увеличении задержки до 12 мс зона оптимума смещалась к частоте 20 кГц. При задержке 6 мс зона оптимума занимала промежуточное положение (в среднем на 30 кГц). Плавный сдвиг области минимальных порогов можно объяснить быстрой перестройкой частоты резонанса тимпанальной мембраны за счет изменения ее продольного натяжения мышцами метаторакса. Анализ формы индивидуальных аудиограмм показал, что на результирующую частотную характеристику слуховой системы совок помимо тимпанальной мембраны существенное влияние оказывают резонансные свойства другой механической структуры, предположительно включающей сколопариум, лигамент и тимпанальный нерв. На частотах выше 70 кГц пороги в наибольшей степени определяются активностью механизма настройки слуховой системы на несущую частоту воспринимаемого сигнала.

Попов А.В., Переслени А.И., Комарова А.Ю., Савватеева-Попова Е.В. «Устойчивость характеристик поведения ухаживания и коммуникационного звукоизлучения самцов Drosophila melanogaster к стрессорным воздействиям на разных стадиях онтогенеза» Сенсорные системы, 20, № 2, с. 131-140 (2006)

Исследовали влияние теплового шока (37°С, 30 мин) на характеристики поведения ухаживания и коммуникационного звукоизлучения самцов Drosophila melanogaster дикого типа Canton S. Самцы контрольной группы не подвергались тепловому шоку и служили контролем. Остальных самцов подвергали действию теплового шока либо в конце эмбриональной – начале первой личиночной стадии развития, когда происходит формирование грибовидных тел мозга (группа HS₁), либо на стадии предкуколки во время развития центрального комплекса мозга (группа HS₂), либо на стадии имаго за час до опыта (группа HS). Самцов всех групп тестировали в возрасте 5 дней. Объектами ухаживания служили оплодотворенные и девственные 5-дневные самки CS. Показано, что предъявление теплового шока на стадии личинки первого возраста практически не влияет на поведение и пение взрослых самцов, за исключением увеличения длительности посылок импульсной песни и стабилизации ее межимпульсных интервалов. Напротив, воздействие тепловым шоком на стадии предкуколки или имаго приводит к резкому снижению сексуальной активности самцов, увеличению латентного периода и длительности ухаживания до достижения копуляции, снижению его эффективности. Преследование самок становится прерывистым, попытки копуляции наблюдаются реже, чем в контроле. Временные характеристики коммуникационных звуковых сигналов изменяются значительно меньше, что говорит о хорошей защищенности от стресса нервных сетей, ответственных за их генерацию.

Малинина Е.С. «Роль торможения в спектральном локализационном механизме звуковых сигналов» Сенсорные системы, 20, № 3, с. 216-228 (2006)

Методом регистрации внеклеточной импульсной активности одиночных нейронов исследовали нейрональные корреляты спектрального локализационного механизма, связанного с передаточными функциями головы. Для 232 нейронов центрального ядра заднего холма и 50 нейронов слуховой области коры мыши Mus musculus выполнена оценка чувствительности к сериям сигналов полосового шума и широкополосного шума со спектральной вырезкой при ширине спектральных изменений 1/3 октавы и шаге смешения по частотной оси 1/12 октавы. Подтверждена принципиальная возможность реализации спектральной контрастной модели дирекциональной чувствительности на уровне заднего холма. На основании сравнения показателей чувствительности нейронов к спектральным "максимумам" и "минимумам" и характеристик их частотных рецептивных полей обоснована роль торможения в формировании спектральной контрастной чувствительности.

Уплисова К.О. «Акустический и аудиторский анализ гласноподобных звуков серого (psittacus erithacus) и волнистого (melopsittacus undulatus) попугаев» Сенсорные системы, 20, № 3, с. 229-237 (2006)

С целью выявления стабильных акустических характеристик различных фонетических категорий гласных звуков, имитируемых говорящими птицами, были исследованы гласноподобные звуки серого и волнистого попугаев. Ранее была показана невозможность разделения категорий гласных звуков, имитируемых говорящими птицами, на основании значений частот первого и второго спектрального максимума (Patterson, Pepperberg, 1994; Уплисова, 2004), что характерно для человеческой речи. В данной работе был использован признак зависимости отношений амплитуд спектральных компонентов от их частоты, применяемый для гласноподобных звуков младенцев (Куликов и др., 1999). Результаты анализа показали, что зависимость отношений амплитуд от частоты спектральных компонентов фонетических категорий "а", "о", "у", "и" для серого и волнистого попугаев различны.

Бертрам Сьюзен М., Джонсон Люк А., Кларк Джером, Чиф Карменлита «Электронная система для регистрации общего времени, продолжительности и уровня звуковых сигналов, издаваемых насекомыми» Техническая акустика, 4, № 1, http://www.ejta.org/ru/bertram1 (2004)

Последние исследования брачного поведения насекомых показали, что самки часто предпочитают самцов, которые генерируют более громкие и продолжительные звуковые сигналы. Однако количество работ в этом направлении невелико, что связано, отчасти, с большой трудоемкостью экспериментальных исследований. В статье описывается эффективный и недорогой электронный акустический регистратор, позволяющий автоматизировать исследования изменения во времени звуковых сигналов насекомых. Регистратор присоединяется к персональному компьютеру и может собирать информацию о звуковых сигналах до 128 особей одновременно, 10 раз за секунду, в течение неограниченного интервала времени. Уровни сигналов автоматически сравниваются с некоторым пороговым значением, а на жестком диске компьютера сохраняется информация о том, сколько времени продолжался сигнал, каков был уровень сигнала, продолжительность перерывов и т. д. Возможности регистратора продемонстрированы на примере исследования звуковых сигналов техасских полевых сверчков (Gryllus texensis).