Eric Knudsen

Eric Knudsen je profesorem neurobiologie na Stanfordově univerzitě. Nejznámější je jeho objev, spolu s Masakazuem Konishim, mozkové mapy zvukového umístění ve dvou dimenzích v sově pálené, tyto alba. Jeho práce přispěla k pochopení zpracování informací v sluchovém systému sovy pálené, plasticitě sluchové prostorové mapy ve vývojových a dospělých sovách pálených, vlivu sluchového a vizuálního prožitku na prostorovou mapu a v poslední době i mechanismů pozornosti a učení. Je držitelem Lashleyho ceny, Gruberovy ceny v neurovědách a Newcombovy Clevelandovy ceny a je členem Národní akademie věd.

Knudsen navštěvoval UC v Santa Barbaře, kde získal titul B.A. v oboru zoologie a následně M.A. v oboru neurovědy. V roce 1976 získal titul Ph.D. na UC v San Diegu, kde pracoval pod vedením Theodora H. Bullocka. Knudsen byl v letech 1976 až 1979 postdoktorandem u Konishiho na California Institute of Technology. Od roku 1988 je profesorem na Stanford University School of Medicine a v letech 2001-2005 byl předsedou katedry neurovědy na School of Medicine.

Zvuková mapa Stodolní sovy

V roce 1978 Knudsen a Konishi představili objev sluchové mapy vesmíru ve středním mozku sovy pálené. Tento objev byl přelomový, protože odkryl první ne-somatotopickou prostorovou mapu v mozku. Mapa byla nalezena ve středním mozku sovy, v laterálním a předním mesencephalicus lateralis dorsalis (MLD), struktuře nyní označované jako dolní kolikulus. Na rozdíl od většiny zvukově lokalizovaných map byla tato mapa shledána dvourozměrnou, s jednotkami uspořádanými prostorově tak, aby představovaly jak vertikální, tak horizontální umístění zvuku. Knudsen a Konishi zjistili, že jednotky v této struktuře reagují přednostně na zvuky pocházející z určité oblasti v prostoru.

V článku z roku 1978 se ukázalo, že dvěma souřadnicemi mapy jsou výška a azimut (umístění v horizontální rovině). Knudsen a Konishi pomocí reproduktoru umístěného na otočné polokulovité dráze představili sovám sluchové podněty z různých míst v prostoru a zaznamenali výslednou neuronální aktivitu. Zjistili, že neurony v této části MLD jsou uspořádány podle umístění jejich vnímavého pole, přičemž azimut se mění podél horizontální roviny vesmírné mapy a výška se mění vertikálně.

Doporučujeme:  Studie Rat Park

Na Stanfordu Knudsen studoval plasticitu zvukové mapy a zjistil, že asociace mezi hodnotami zvukového signálu mapy a místy v prostoru, která reprezentují, mohou být změněny zvukovým i vizuálním prožitkem.

V roce 1994 Knudsen vyvrátil myšlenku, že zvuková mapa není u dospělého ptáka dlouho plastická; plasticita má zřejmě kritické období. Dřívější práce naznačily, že změna zvukové mapy zkušeností je omezena na období vývoje, a jakmile toto okno plasticity pomine, k následným změnám nedojde. V práci se Stevenem Esterlym a Johnem Olsenem ukázal, že dospělá zvířata si uchovávají plasticitu, i když v menší míře než mladší zvířata. Zvuková mapa dospělých je snadněji upravitelná, pokud byl pták vystaven abnormálním podnětům dříve v životě, během citlivého období. To ukazuje, že soví mozek vytváří funkční spojení během rané abnormální zkušenosti, která mohou být reaktivována po návratu abnormálních podnětů.

Vize zvukové mapy vede vývoj

Zatímco monaurální okluze i vizuální posunutí mění asociace mezi smyslovými podněty a odpovídajícími prostorovými lokacemi, v mechanismech práce existují významné rozdíly: „Úkolem za [podmínek monaurální okluze] je pomocí zraku[…] přiřadit abnormální kombinace hodnot podnětů k vhodným místům v prostoru. Naproti tomu hranoly způsobují relativně koherentní posunutí vizuálního prostoru, zatímco zvukové podněty zůstávají v podstatě nezměněny. Úkolem za těchto podmínek je přiřadit normální rozsahy a kombinace hodnot podnětů k abnormálním místům v prostoru“.