大脑决定我们听到什么声音。即使在噪音环境中，如工厂中或聚会中，我们仍然能够识别对话中的声音。尽管神经物理学家仍未完全理解这一过程，但他们已知大脑将耳膜的映射分布在大脑的某些区域，类似于视网膜。因此，在解读环境时，大脑需要将声音分解为其组成的频率。这意味着特定的声音频率最有效地激活大脑听觉皮层的某些神经元群体。科学家通过电生理和解剖学研究确定了大脑哪些区域负责特定频率，但主要是在动物如猴子上进行的研究。

这些研究在人类上很少进行，因此我们的许多知识来自动物研究。神经学家主要使用功能磁共振成像（fMRI）来观察人类大脑，包括听觉皮层。研究发现人类大脑的听觉活动模式与猴子类似。然而，这些比较是间接的，直到现在，没有进行过猴类听觉皮层的fMRI研究。科学家们现在可以通过相同的技术将猴类和人类的结果进行比较，并进一步研究猴类神经元听觉中心与人类的相似性和不同之处，这将有助于研究大脑如何在通常的噪音听觉环境中分解声音混合。

在新的fMRI研究中，科学家不仅识别了听觉皮层的个别区域（ACFs），还创建了大多数这些区域的频率图。他们首先映射了几个ACFs，然后共同组织成一个像地毯一样的图案。他们观察到一个周期性模式：某些频率在某些区域的顶层偏好增加或减少，而相邻区域的频率发展方式相反，反映了许多地毯模式的镜像。每个声音频率都可以在每个ACF中找到。Petkov解释道：“在这样一个相似的组织中，虽然不同的区域有不同的任务，但我们还没有完全理解这些区别。”

研究人员已经将ACFs分成两组，使用电生理研究在这些猴类中的线索。每个ACF负责不同的声音信号。三个这些区域，组成了听觉皮层的“核心”，它们对单调声音的频率响应。其他八个，包括新发现的，对混合频率的声音，如环境中许多声音，响应更好。这些ACFs像一条带围绕着三个核心区域，似乎有八个。

每个ACF的音高模式在音高上并不如钢琴键盘那样分明。顶层组织的观察最好是在声音之间四个八度时。Petkov解释道：“这与我们使用的成像技术的条件有关。为了在fMRI中看到清晰信号，科学家们使用了比常用于电生理研究的柔和试音更高的声音。虽然我们的挑战是保持广泛的地图，但我们发现了一个有趣的观察：噪音会影响听觉皮层，导致听力损失，这也可能破坏大脑的这种有组织的模式。现在，许多这些区域可以功能性识别，研究可以专注于这些区域的响应如何改变，以及如何恢复这些区域的功能。”