Forward masking of the auditory evoked potentials in a dolphin at monaural and dichotic auditory stimulation: implications for the preceding effect and biosonar

A. Ya. Supin; Супин А. Я.; E. V. Sysueva; Сысуева Е. В.; D. I. Nechaev; Нечаев Д. И.; M. B. Tarakanov; Тараканов М. Б.; V. V. Popov; Попов В. В.

doi:10.31857/S0235009223020051

Последовательная маскировка слуховых вызванных потенциалов у дельфина при монауральной и дихотической звуковой стимуляции: значение для эффекта предшествования и биосонара

Авторы: Супин А.Я.¹, Сысуева Е.В.¹, Нечаев Д.И.¹, Тараканов М.Б.¹, Попов В.В.¹
Учреждения:
1. Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН
Выпуск: Том 37, № 2 (2023)
Страницы: 162-170
Раздел: СЛУХОВАЯ СИСТЕМА
URL: https://journals.rcsi.science/0235-0092/article/view/138225
DOI: https://doi.org/10.31857/S0235009223020051
EDN: https://elibrary.ru/QTARLN
ID: 138225

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Неинвазивно регистрировали коротколатентные слуховые вызванные потенциалы (КСВП) у бутылконосого дельфина Tursiops truncatus на парные импульсные звуковые стимулы (кондиционирующий и тестирующий), подаваемые через излучатели, контактирующие с “акустическим окном” на нижней челюсти. Использовали две формы стимуляции: монауральную (оба стимула через один излучатель), или дихотическую (кондиционирующий и тестирующий стимулы подавали через разные излучатели, контактирующие один – с правым, другой – с левым акустическим окном). Кондиционирующий и тестирующий стимулы имели одинаковые характеристики, интервал между ними варьировал от 0.15 до 10 мс. При монауральной стимуляции подавление тестирующего ответа было одинаковым в диапазоне интервалов от 0.15 до 0.5 мс; при удлинении интервала ответ восстанавливался. При дихотической стимуляции наиболее глубокое подавление тестирующего ответа происходило при интервале 0.5 мс, а при более коротких или более длительных интервалах тестирующий ответ восстанавливался. Полное восстановление происходило при укорочении интервала до 0.15 мс и удлинении до 2 мс. Обсуждается значение полученных данных для эффекта предшествования и для работы биосонара дельфинов.

Ключевые слова

дельфин, эффект предшествования, маскировка, эхолокация

Список литературы

Agaeva M.Yu., Al’tman Ya.A. Echo thresholds measured in the vertical and horizontal planes. Human Physiol. 2008. V. 34. P. 678–684.
Au W.W.L. The Sonar of Dolphins. New York: Springer, 1993. P. 227.
Au W.W.L., Hastings M. C. Principles of Marine Bioacoustics. New York: Springer, 2008. P. 679.
Bianchi F., Verhulst S., Dau T. Experimental evidence for a cochlear source of the precedence effect. J. Assoc. Res. Otolaryngol. 2013. V. 14. P. 767–779.
Bibikov N.G. What do evoked potentials tell us about the acoustic system of the harbor porpoise? Acoust. Physics. 2004. V. 50. P. 295–304.
Brill R.L. The effect of attenuating returning echolocation signals at the lower jaw of a dolphin Tursiops truncatus. J. Acoust. Soc. Am. 1991. V. 89. P. 2851–2857.
Brill R.L., Sevenich M.L., Sullivan T.J., Sustman J.D., Witt R.E. Behavioral evidence for hearing through the lower jaw by an echolocating dolphin, Tursiops truncatus. Marine Mammal Sci. 1988. V. 4. P. 223–230.
Brown A.D., Stecker G.C. The precedence effect in sound localization: fusion and lateralization measures for pairs and trains of clicks lateralized by interaural time and level differences. J. Acoust. Soc. Am. 2013. V. 133. P. 2883–2898.
Brown A.D., Stecker G.C., Tollin D.J. The precedence effect in sound localization. J. Assoc. Res. Otolaryngol. 2015. V. 16: P. 1–28.
Bullock T.H., Grinnell A.D., Ikezono F., Kameda K., Katsuki Y., Nomoto M., Sato O., Suga N., Yanagisava K. Electrophysiological studies of the central auditory mechanisms in cetaceans. Z. Vergl. Physiol. 1968. V. 59. P. 117–156.
Cranford T.W., Amundin M., Norris K.S. Functional morphology and homology in the odontocete nasal complex: implications for sound generation. J. Morphol. 1996. V. 228. P. 223–285.
Cranford T.W., Krysl P., Hildebrand J. A. Acoustic pathways revealed: Simulated sound transmission and reception in Cuvier’s beaked whale (Ziphius cavirostris). Bioinspir. Biomim. 2008. V. 3. P. 1–10.
Houser D.S., Finneran. J., Carder. D., Van Bonn W., Smith C., Hof C., Mattrey R., Ridgway S. Structural and functional imaging of bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) cranial anatomy. J. Exp. Biol. 2004. V. 207. P. 3657–3665.
Ketten D.R. Cetacean ears. Hearing by Whales and Dolphins. New York, Springer. 2000. P. 43–108.
Litovsky R.Y., Shinn-Cunningham D.G. Investigation of the relationship among three common measures of the precedence: Fusion, localization dominance, and discrimination suppression. J. Acoust. Soc. Am. 2001. V. 109. P. 346–358.
McCormick J.G., Wever E.G., Palin G., Ridgway S.H. Sound conduction in the dolphin ear. J. Acoust. Soc. Am. 1970. V. 48. P. 1418–1428.
Møhl B., Au W.W.L., Pawloski J., Nachtigall P.E. Dolphin hearing: Relative sensitivity as a function of point of application of a contact sound source in the jaw and head region. J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 105. P. 3421–3424.
Norris K.S. The evolution of acoustic mechanisms in odontocete cetaceans. Evolution and Environment. Yale University, New Haven. 1968. P. 297–324.
Norris K.S. The echolocation of marine mammals. The Biology of Marine Mammals. Academic, New York. 1969. P. 391–424.
Norris K.S. Peripheral sound processing in odontocetes. Ed Animal Sonar System.Plenum, New York. 1980. P. 495–509.
Popov V.V., Nechaev D.I., Supin A.Ya., Sysueva E.V. Forward masking in a bottlenose dolphin Tursiops truncatus: dependence on azimuthal positions of the masker and test sources. J. comp. Physiol. A. 2022. V. 208. P. 605–613.
Popov V.V., Nechaev D.I., Supin A.Ya., Sysueva E.V. Interaural sequential masking in the dolphin auditory system. Neurosci. Behav. Physiol. 2023. V. 53 (2). P. 272– 278.
Popov V.V., Supin A.Ya. Localization of the acoustic window at the dolphin’s head. Sensory Abilities of Cetaceans: Laboratory and Field Evidence. Plenum, New York. 1990. P. 417–426.
Popov V.V., Supin A.Ya., Klishin V.O. Electrophysiological study of sound conduction in dolphins. Marine Mammal Sensory Systems. Plenum, New York. 1992. P. 269–276.
Popov V.V., Supin A.Ya., Klishin V.O. Auditory brainstem response recovery in the dolphin as revealed by double sound pulses of different frequencies. J. Acoust. Soc. Am. 2001. V. 110. P. 2227–2233.
Schuchmann M., Hübner M. Wiegrebe L. The absence of spatial echo suppression in the echolocating bats Megader ma lyra and Phyllostomus discolor. J. exp. Biol. 2006. V. 209. P. 152–157.
Seeber B.U., Hafter E.R. Failure of the precedence effect with a noise band vocoder. J. Acoust. Soc. Amer. 2011. V. 129. P. 1509–1521.
Supin A.Ya., Nachtigall P.E. Gain control in the sonar of odontocetes. J. comp. Physiol. A. 2013.V. 199. P. 471–478.
Supin A.Ya., Nachtigall P.E., Brees M. Evoked-potential recovery during double click stimulation in a whale: A possibility of biosonar automatic gain control. J. Acoust. Soc. Am. 2007. V. 121. P. 618–625.
Supin A.Ya., Popov V.V. Temporal resolution in the dolphin’s auditory system revealed by double-click evoked potential study. J. Acoust.Soc. Am. 1995. V. 97. P. 2586–2593.
Supin A.Ya., Popov V.V., Mass A.M. The Sensory Physiology of Aquatic Mammals. Boston: Kluwer, 2001. P. 332.