Auditory perceptual learning : evidence from electrophysiological recordings in rodents and humans

Abstract

Yllättävät muutokset äänimaailmassa viestittävät yleensä selviytymisen kannalta tärkeistä vihjeistä, joten niiden nopea ja automaattinen havaitseminen on tärkeää. Tietoinen harjoittelu mahdollistaa havainto-oppimisen ja oppimisen seurauksena hermostoon muodostuu uusia muistijälkiä. Varhaisessa kehityksessä herkkyyskauden aikana muistijälkien muodostuminen, ihmisellä erityisesti puheäänille, on automaattista, eikä siihen vaadita tietoista harjoittelua. Toisaalta perinteisesti on ajateltu, että herkkyyskauden jälkeen vain aktiivinen harjoittelu johtaa uusien muistijälkien muodostumiseen. Muutoksen havaitsemisen hermostollista perustaa voidaan tutkia mittaamalla aivojen sähköisiä jännitevasteita. Ensimmäinen osatutkimus osoitti, että hiirten kuuloaivokuorelta mitatut sähköiset jännitevasteet muutoksiin äänen taajuudessa heijastivat lyhytkestoisen muistin toimintaa samoin kun aiemmin on havaittu ihmisillä ja rotilla. Toisessa osakokeessa aikuisille rotille esitettiin ihmisen puheääniä kolmen perättäisen päivän ajan 12 tuntia päivässä. Jännitevastemittaukset rottien kuuloaivokuorelta osoittivat, että altistaminen äänille paransi muutoksen havaitsemista puheäänten piirteissä ja sai aikaan ääniin liittyviä uusia muistijälkiä. Kolmannessa osatutkimuksessa aikuisille ihmisille esitettiin muutoksia vieraan kielen puheäänten piirteissä neljän perättäisen päivän ajan, kaksi tuntia päivässä. Aivovastemittaukset päänahan pinnalta aikuisilla ihmisillä osoittivat, että altistaminen uusille puheäänille johti muistijälkien muodostumiseen samoin kuin havaittiin rotilla osatutkimuksessa II. Kokonaisuudessaan osatutkimukset I ja II osoittivat, että automaattiset aivovasteet hiirillä ja rotilla ilmentävät muistin toimintaa ja havainto-oppimista kuulojärjestelmässä tehden näistä eläinmalleista hyödyllisiä kuuloon liittyvän tiedonkäsittelyn tutkimuksessa. II ja III osatutkimus osoittivat, että myös aikuisuudessa pelkkä passiivinen altistuminen äänille johtaa uusien muistijälkien syntymiseen. Nämä tulokset vaativat havainto-oppimiseen liittyvien teorioiden uudelleenarviointia.