La Organización Cortical Humana para Procesar Vocalizaciones Indica la Representación de la Estructura Armónica como un Atributo de Señal

La capacidad de detectar y procesar rápidamente sonidos armónicos, que en la naturaleza son típicos de las vocalizaciones animales y del habla, puede ser crítica para la comunicación entre conspecíficos y para la supervivencia. Los estudios de unidades individuales han reportado neuronas en la corteza auditiva sensibles a combinaciones específicas de frecuencias (p. ej., armónicos), teorizando que abstraen o filtran rápidamente estructuras específicas de los sonidos entrantes, donde grandes conjuntos de tales neuronas pueden constituir plantillas espectrales. Estudiamos la contribución de la estructura armónica a la activación de plantillas espectrales supuestas en la corteza auditiva humana utilizando una amplia variedad de vocalizaciones animales, así como ruidos ripple iterados artificialmente (IRNs). Tanto los IRNs como los sonidos de vocalización fueron caracterizados cuantitativamente al calcular una relación global de armónicos a ruido (HNR). Utilizando resonancia magnética funcional, identificamos regiones sensibles a la HNR al presentar IRNs artificiales y/o grabaciones de vocalizaciones animales naturales. Esta activación incluyó regiones situadas entre cortes auditivos primarios definidos funcionalmente y regiones preferentes para procesar vocalizaciones no verbales humanas o sonidos del habla. Estos resultados demuestran que la HNR del sonido refleja un importante atributo acústico de segundo orden que activa de forma paramétrica diversas rutas de la corteza auditiva humana. Así, estos resultados proporcionan un nuevo apoyo a la presencia de plantillas espectrales, que pueden desempeñar un papel importante en el procesamiento jerárquico de vocalizaciones como una categoría distinta de sonidos relevantes para el comportamiento.