哺乳類および鳴き鳥の聴覚中脳における発声コーディングの保存されたメカニズム

動物間の社会的発声の遍在は、コミュニケーションに耐える聴覚処理の保存されたメカニズムを特定する機会を提供します。ボーカルコミュニケーター全体で共有される聴覚コーディングプロパティを特定することは、人間の聴覚処理が音声認識にどのようにつながるかについての洞察を提供します。ここでは、哺乳類および鳥類の発声コミュニケーターの聴覚中脳ニューロンにおける社会的発声の聴覚応答特性と神経コーディングを比較します。聴覚中脳は、複数の並列経路から情報を受信および統合し、視床への上行聴覚入力を提供するため、聴覚処理の結びつきです。聴覚中脳はまた、ニューロンが社会的発声の音響と相関する複雑なチューニング特性を示す上行聴覚システムの最初の領域でもあります。マウス、コウモリ、ゼブラフィンチの単一ユニット研究では、音声信号への応答を形成する鳴り響、興奮性および抑制的相互作用、社会的発声および変調調整の聴覚コーディングに重要な非線形応答特性を含む聴覚コーディングの共有原理を明らかにします。さらに、マウスおよび鳴き鳥の中脳の単一ニューロン応答は信頼性が高く、特定の音節に対して選択的であり、明確な発声の神経識別のためのスパイクタイミングに依存しています。マウスおよび鳴き鳥の中脳ニューロンにおける発声の聴覚コーディングに関する将来の研究を提案し、同様の実験的および分析的アプローチを採用して、発声コーディングの保存された原理が各種に特化したものと区別される可能性があることを提案します。この記事は、「Communication Sound and the Brain：新しい方向と視点」というタイトルの特別号の一部です。

The ubiquity of social vocalizations among animals provides the opportunity to identify conserved mechanisms of auditory processing that subserve communication. Identifying auditory coding properties that are shared across vocal communicators will provide insight into how human auditory processing leads to speech perception. Here, we compare auditory response properties and neural coding of social vocalizations in auditory midbrain neurons of mammalian and avian vocal communicators. The auditory midbrain is a nexus of auditory processing because it receives and integrates information from multiple parallel pathways and provides the ascending auditory input to the thalamus. The auditory midbrain is also the first region in the ascending auditory system where neurons show complex tuning properties that are correlated with the acoustics of social vocalizations. Single unit studies in mice, bats and zebra finches reveal shared principles of auditory coding including tonotopy, excitatory and inhibitory interactions that shape responses to vocal signals, nonlinear response properties that are important for auditory coding of social vocalizations and modulation tuning. Additionally, single neuron responses in the mouse and songbird midbrain are reliable, selective for specific syllables, and rely on spike timing for neural discrimination of distinct vocalizations. We propose that future research on auditory coding of vocalizations in mouse and songbird midbrain neurons adopt similar experimental and analytical approaches so that conserved principles of vocalization coding may be distinguished from those that are specialized for each species. This article is part of a Special Issue entitled "Communication Sounds and the Brain: New Directions and Perspectives".