Στις μέρες μας υπάρχουν διάφορα επιστημονικά πεδία που μελετούν τον εγκέφαλο και τις λειτουργίες του. Ένα από αυτά είναι και η ακουστική νευροεπιστήμη, με την οποία θα ασχοληθούμε στην παρούσα εργασία. Ένα μακροχρόνιο ερώτημα της ακουστικής νευροεπιστήμης είναι ο εντοπισμός των μηχανισμών με τους οποίους συγκεκριμένα μοτίβα μέσα στα διασυνδεδεμένα νευρικά κυκλώματα επηρεάζουν την ακουστική επεξεργασία και, τελικά, τη συμπεριφορά. Στη συγκεκριμένη διπλωματική, παρουσιάζονται πρόσφατα αποτελέσματα μελετών τα οποία προσδιορίζουν την ειδική λειτουργία διαφορετικών νευρώνων του ακουστικού φλοιού. Η ακουστική διέγερση είναι ευρέως γνωστό ότι προκαλεί νευρική δραστηριότητα στην κλασική ακουστική οδό. Αυτό περιλαμβάνει το ακουστικό νεύρο, διάφορους πυρήνες στο εγκεφαλικό στέλεχος, τον μεσαίο εγκέφαλο και τον θάλαμο, όπως επίσης πολλαπλές φλοιώδεις περιοχές στην άνω επιφάνεια του κροταφικού λοβού. Ωστόσο, μελέτες έδειξαν πως τα ηχητικά ερεθίσματα εμπλέκουν και νευρώνες σε «μη ακουστικές» περιοχές όπως είναι ο μετωπιαίος φλοιός, ο ιππόκαμπος και η αμυγδαλή. Σε αυτό το σημείο, η λειτουργική συνδεσιμότητας του εγκεφάλου με διάφορες τεχνικές απεικόνισης όπως ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (ΗΕΓ), λειτουργική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (fMRI) και λειτουργική φασματοσκοπία εγγύς υπέρυθρου (NIRS) μπορεί να αποδείξει αν όντως αυτές οι περιοχές ενεργοποιούνται αληθώς ή ψευδώς. Στη παρούσα διπλωματική, πραγματοποιήσαμε μια ανάλυση διαφόρων μελετών για τη μοντελοποίηση της ακουστικής επεξεργασίας με χρήση τεχνικών απεικόνισης. Πιο συγκεκριμένα, συγκρίναμε αυτές τις μελέτες και τεχνικές, σε τι υπερτερεί η καθεμία και σε τι υστερεί. Ως αποτέλεσμα της ανάλυσης αυτής, καταλήξαμε στο συμπέρασμα πως η υπολογιστική μοντελοποίηση και η τεχνική απεικόνισης έχουν κάνει μεγάλα άλματα προόδου, και έχουν σκιαγραφήσει σε μεγάλο βαθμό τα ακουστικά κυκλώματα. Παρόλα αυτά, υπάρχουν ακόμα σημεία βελτίωσης των ερευνών στη μοντελοποίηση τους και μπορεί να δώσουν απαντήσεις σε νέα ή υπάρχοντα ερωτήματα.

A long-standing question in auditory neuroscience is to detect the mechanisms that can influence auditory processing and, ultimately, behavior. In this thesis, we present recent results of studies which identify the specific function of different neurons of the auditory cortex, and we analyze the modeling of auditory processing using functional connectivity. Acoustic stimulation is well known to induce neural activity in the classical auditory pathway. This includes the auditory nerve, various nuclei in the brainstem, thalamus, and midbrain, as well as multiple cortical areas on the surface of the temporal lobe. However, previous studies have shown that sound stimuli also involve neurons in “non-auditory” areas such as hippocampus, frontal cortex, and amygdala. At this point, functional connectivity of the brain with various imaging techniques such as electroencephalogram (EEG), functional magnetic resonance imaging (fMRI) and functional near-infrared spectroscopy (NIRS), can prove whether these areas are indeed activated truly. In this thesis, these imaging techniques will be analyzed and compared through some studies. As a result, we concluded that computational modeling and technical imaging have made a great progress and it has greatly delineated the auditory circuits. Nevertheless, there is more room for improvement in modeling of auditory processing which can reveal new data in auditory neuroscience.