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摘要:穆尼和他的团队发现,经过两到三天数千次的脚步声后,听觉皮层的活动减弱。这也可以解释为什么你能听到自己的脚步声,比如说,如果有一天你穿了一双很响的靴子,而你通常不会,穆尼说,“经验可以塑造大脑如何抑制运动产生的可预测的感觉,”他说,他们的成像和测量显示了运动皮层-大脑中与运动有关的区域-和听觉皮层。
我们的大脑可能配备了一个消除噪音的功能:一个帮助我们忽略自己脚步声或咬人嘎吱声的功能。
在一项对老鼠进行的新研究中,老鼠的大脑消除了自己脚步声。研究人员今天(9月12日)在《自然》杂志上报道说,这种能力帮助老鼠更好地听到周围环境中的其他声音。资深研究作者、杜克大学神经生物学教授理查德·穆尼(Richard Mooney)说,对于在田里走动的老鼠来说,“听到猫的脚步声比听到自己的脚步声要好”。[三维图像:探索人脑]
穆尼和他的团队利用老鼠研究他们的“听觉虚拟现实系统”。他们将微型电极植入他们的听觉皮层——大脑中处理声音的区域——并让老鼠在显微镜下的跑步机上跑步,这样他们也可以拍摄到大脑。
为了观察大脑如何处理与动物自身运动相关的声音,研究人员创造了人造的脚步声——老鼠在野外不会遇到的声音。穆尼在接受《科学现场》采访时说,老鼠每走一步,研究人员就弹一个短音符或一个“音点”,想象一下老鼠在一架小钢琴上奔跑。但是“每一个键都演奏着完全相同的音符。”
穆尼和他的团队发现,经过两到三天数千次的脚步声后,听觉皮层的活动减弱。
但是当研究人员改变了pip的声音时,听觉皮层变得更加活跃。这也可以解释为什么你能听到自己的脚步声,比如说,如果有一天你穿了一双很响的靴子,而你通常不会,穆尼说,
“经验可以塑造大脑如何抑制运动产生的可预测的感觉,”他说,
他们的成像和测量显示了运动皮层-大脑中与运动有关的区域-和听觉皮层。在训练过程中,运动皮层开始形成突触,或与听觉皮层的连接。这些连接最终起到了噪声过滤器的作用。
即运动皮层中的抑制性神经元(脑细胞)开始发出信号,以抵消听觉皮层中使我们意识到声音的神经元的放电。穆尼说,这个过程是如此迅速,以至于它是“预测性的”,这意味着取消信号发生在大脑控制运动的同时。
研究人员还发现,经过训练忽略自己脚步声的老鼠在奔跑时能够更好地发现异常或新的声音,与那些没有经过训练的人相比,
穆尼认为这些结果可以非常清楚地翻译成人类。尽管大脑皮层在人类中更为先进,但他说:“在所有研究的哺乳动物中,运动皮层和听觉皮层之间的基本大脑结构都是存在的,
”“老鼠不会弹钢琴,至少我知道没有一只会弹钢琴,”穆尼说。对他们来说,抑制运动相关声音的能力更多的是为了生存,比如更好地注意潜在的捕食者。
对人类来说也是如此,但这种听觉适应也可能允许人类参与复杂的任务,如学习说话、演奏乐器或唱歌,穆尼说:
这种系统可以训练你的大脑去期待你演奏或歌唱的音符一旦你对所发生的事情有了一个很好的预测,你也会对它的变化感到非常敏感。“KDSPE”“KDSPs”(类似的系统已知存在于人脑中,例如:花样滑冰者)。他们的大脑学习预期的运动,并开始取消反射,以防止他们的头旋转旋转。但是,如果花样滑冰运动员错误着地,大脑会认为一些意想不到的事情并不会激发其抑制性神经元,而跌倒时的反射就会启动穆尼认为,进一步了解这个系统有助于精神病的研究。他说,例如,精神分裂症的一个常见症状是声音般的幻觉,这种幻觉被认为是由大脑中的“断开”预测电路引起的,换句话说,听觉脑细胞并没有受到太多的抑制,也没有太多的 ... ,即使没有外部声音触发它们。
最初发表在Live Science上。
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