
我們的大腦可能配備了降噪功能:一個有助於我們忽略自己的腳步聲或咬傷的聲音的功能。
在一項在小鼠中進行的新研究中,小鼠大腦取消了自己的腳步聲。研究人員今天(9月12日)在《期刊》中報導,這種能力幫助老鼠更好地聽到了周圍環境中的其他聲音。自然。
杜克大學神經生物學教授理查德·穆尼(Richard Mooney)說,對於一隻在田野裡走來走去的老鼠,“聽貓的聲音要比自己的腳步更好。” [3D圖像:探索人腦這是給出的
Mooney和他的團隊利用老鼠研究他們的“聲學虛擬現實係統”。他們將微小電極植入他們的聽覺皮層- 處理聲音的大腦區域 - 使小鼠在顯微鏡下跑步機上運行,以便它們還可以拍攝大腦的實時圖像。
為了了解大腦處理的聲音如何與動物自己的動作相關,研究人員創造了人造的腳步聲音 - 這是老鼠在野外不會遇到的聲音。在老鼠採取的每一步中,研究人員都會快速注意或“音調”。穆尼告訴Live Science,請想像一下老鼠正在用微小的鋼琴奔跑。但是“每個密鑰都播放完全相同的音符。”
Mooney和他的團隊發現,經過兩到三天的數千個腳步之後,聽覺皮層的活動減少了。
但是,當研究人員改變了PIP的聲音時,聽覺皮層變得更加活躍。穆尼說,這也可以解釋為什麼您會聽到自己的腳步,例如,您有一天穿大靴子,而且通常不會。
他說:“經驗可以影響大腦如何抑制運動引起的可預測感覺。”
他們的成像和測量結果表明,運動皮層之間有很強的耦合 - 大腦的區域是參與運動- 和聽覺皮層。在訓練過程中,運動皮層開始形成突觸或與聽覺皮層的連接。這些連接最終用作噪聲過濾器。
運動皮層中所謂的抑制性神經元或腦細胞開始發送信號,以取消聽覺皮層中神經元的發射,使我們意識到聲音。穆尼說,這個過程是如此之快,以至於“預測性”,這意味著取消信號是在大腦命令運動的同時發生的。
研究人員還發現,與未經培訓的人相比,接受過訓練以忽略自己腳步聲的老鼠能夠更好地檢測到異常或新聲音。
Mooney認為結果可能非常清楚地轉化為人類。儘管在人類中皮質更為先進,但“運動皮層和聽覺皮層之間的基本腦結構都存在於所有研究的哺乳動物中,”他說。
穆尼說:“老鼠不要彈鋼琴,至少我知道沒有鋼琴。”對他們來說,抑制與運動相關的聲音的能力更像是一種生存優勢,例如更好地註意到潛在的掠食者。
穆尼說,對於人類來說,這也可能是正確的,但是這種聽覺改編也可能使人類可以參加複雜的任務,例如學習說話,演奏樂器或唱歌。
這種系統可以訓練您的大腦期望您玩或唱歌的音符。 “一旦您對應該發生的事情做出了很好的預測……如果事實與眾不同,您也非常敏感。”
(已知類似的系統在人的大腦中存在運動:例如,以花樣滑冰運動為例。他們的大腦學習了什麼動作,並開始取消反射,從而阻止其頭部旋轉旋轉。但是,如果花樣滑冰運動員的降落是錯誤的,那麼大腦就會考慮出意外的東西並且不會發射其抑制性神經元 - 跌落式的反射式反射,並踢了反射。)。
此外,根據Mooney的說法,了解該系統可能有益於精神病研究。例如,精神分裂症的常見症狀是語音幻覺他說,這被認為是由大腦中的“破裂”預測電路引起的。換句話說,即使沒有外部聲音可以觸發它們,聽覺腦細胞也不會被抑制太多,也不會發射太多。
最初出版現場科學。