
我们的大脑可能配备了降噪功能:一个有助于我们忽略自己的脚步声或咬伤的声音的功能。
在一项在小鼠中进行的新研究中,小鼠大脑取消了自己的脚步声。研究人员今天(9月12日)在《期刊》中报道,这种能力帮助老鼠更好地听到了周围环境中的其他声音。自然。
杜克大学神经生物学教授理查德·穆尼(Richard Mooney)说,对于一只在田野里走来走去的老鼠,“听猫的声音要比自己的脚步更好。” [3D图像:探索人脑这是给出的
Mooney和他的团队利用老鼠研究他们的“声学虚拟现实系统”。他们将微小电极植入他们的听觉皮层- 处理声音的大脑区域 - 使小鼠在显微镜下跑步机上运行,以便它们还可以拍摄大脑的实时图像。
为了了解大脑处理的声音如何与动物自己的动作相关,研究人员创造了人造的脚步声音 - 这是老鼠在野外不会遇到的声音。在老鼠采取的每一步中,研究人员都会快速注意或“音调”。穆尼告诉Live Science,请想象一下老鼠正在用微小的钢琴奔跑。但是“每个密钥都播放完全相同的音符。”
Mooney和他的团队发现,经过两到三天的数千个脚步之后,听觉皮层的活动减少了。
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。穆尼说,这也可以解释为什么您会听到自己的脚步,例如,您有一天穿大靴子,而且通常不会。
他说:“经验可以影响大脑如何抑制运动引起的可预测感觉。”
他们的成像和测量结果表明,运动皮层之间有很强的耦合 - 大脑的区域是参与运动- 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。这些连接最终用作噪声过滤器。
运动皮层中所谓的抑制性神经元或脑细胞开始发送信号,以取消听觉皮层中神经元的发射,使我们意识到声音。穆尼说,这个过程是如此之快,以至于“预测性”,这意味着取消信号是在大脑命令运动的同时发生的。
研究人员还发现,与未经培训的人相比,接受过训练以忽略自己脚步声的老鼠能够更好地检测到异常或新声音。
Mooney认为结果可能非常清楚地转化为人类。尽管在人类中皮质更为先进,但“运动皮层和听觉皮层之间的基本脑结构都存在于所有研究的哺乳动物中,”他说。
穆尼说:“老鼠不要弹钢琴,至少我知道没有钢琴。”对他们来说,抑制与运动相关的声音的能力更像是一种生存优势,例如更好地注意到潜在的掠食者。
穆尼说,对于人类来说,这也可能是正确的,但是这种听觉改编也可能使人类可以参加复杂的任务,例如学习说话,演奏乐器或唱歌。
这种系统可以训练您的大脑期望您玩或唱歌的音符。 “一旦您对应该发生的事情做出了很好的预测……如果事实与众不同,您也非常敏感。”
(已知类似的系统在人的大脑中存在运动:例如,以花样滑冰运动为例。他们的大脑学习了什么动作,并开始取消反射,从而阻止其头部旋转旋转。但是,如果花样滑冰运动员的降落是错误的,那么大脑就会考虑出意外的东西并且不会发射其抑制性神经元 - 跌落式的反射式反射,并踢了反射。)。
此外,根据Mooney的说法,了解该系统可能有益于精神病研究。例如,精神分裂症的常见症状是语音幻觉他说,这被认为是由大脑中的“破裂”预测电路引起的。换句话说,即使没有外部声音可以触发它们,听觉脑细胞也不会被抑制太多,也不会发射太多。
最初出版现场科学。