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大脑通过堆叠声音信息来导航黑暗

2026-04-07 03:25 泉水 Neuroscience News 阅读 0

概括:一些盲人拥有一种“超能力”,称为回声定位,利用自己嘴里的回声点击来导航世界。发表的一项新研究最终绘制了大脑如何处理这些声音的图谱。

通过将专家回声定位器与完全黑暗中的视力正常的人进行比较,研究小组发现大脑不仅仅“听到”一个物体,它还通过一系列点击来积累信息。每一次额外的点击就像一笔笔触,实时构建周围环境的高分辨率心理表征。

主要事实

  • 专家精度:在漆黑的房间里识别物体位置时,四名盲人回声定位专家的表现明显优于 21 名视力正常的人。
  • “积累”效应:随着每一次连续的点击,大脑中的神经活动都会增强。专家点击的次数越多,他们的“声音视觉”就越准确。
  • 信息汇总:首席研究员 Haydee Garcia-Lazaro 发现,大脑使用“求和”将重复的声音信息组合成稳定的空间图。
  • 行为相关性:物体定位的准确性随着自身产生的嘴部咔嗒声的数量而线性提高,证明回声定位是一个主动的、迭代的过程。
  • 未来的培训:该研究表明,回声定位是一种可以通过参与空间表征的特定神经通路对盲人和视力正常的人进行训练的技能。

来源:SFN

一些盲人利用自己嘴里的咔哒声返回的回声来感知外部环境,或称回声定位。

新来自电子神经来自史密斯凯特威尔眼科研究所的 Haydee Garcia Lazaro 和 Santani Teng 探索了人脑如何使用回声定位来创建外部环境的表征。

研究人员首先发现,在暗室中,四名习惯使用回声定位的盲人比 21 名视力完好的盲人能够更好地识别物体位置。在这些专家回声定位器中,通过更多的自我生成的嘴部点击声,使用回声定位的准确性得到了提高。

研究人员还将大脑中的神经活动与盲人确定物体位置的能力联系起来。这项活动与行为测量一起,在点击序列中得到加强,从而实现更准确的对象位置。

加西亚-拉扎罗说:“基本上,我们发现,在一些专家看来,大脑中似乎存在通过点击物体位置而积累的信息的总和或积累。”

研究人员表示,这项工作展示了大脑如何在没有视觉的情况下使用重复的声音信息来创建对环境的表征。

加西亚-拉扎罗对这项工作的后续步骤表示兴奋,包括确定盲人擅长回声定位的原因,以及训练视力正常和失明的人发挥回声定位能力。

回答的关键问题:

一个:在某种程度上,是的。当他们使用声音时,大脑经常会重新利用声音视觉皮层来处理这些空间信息。这项研究表明,大脑本质上是在逐点构建“3D模型”,它可以让专家感知物体的距离、大小,甚至纹理。

一个:我们实际上确实有它的“潜在”版本!研究中视力正常的人也能做到这一点,只是准确度要差得多。专家回声定位器拥有“神经可塑性”大脑,经过多年的实践调整,可以优先考虑这些微妙的回声,而视力正常的大脑通常会忽略它们,而倾向于光。

一个:研究人员相信是这样的。因为他们确定了一个特定的神经“求和”过程,所以它为训练计划打开了大门。正如您可以学习演奏乐器一样,您可以训练您的大脑“聆听”您自己的点击所积累的空间数据。


Original Research: Closed access.
Neural and Behavioral Correlates of Evidence Accumulation in Human Click-Based Echolocation” by Haydée G García-Lázaro and Santani Teng. eNeuro
DOI:10.1523/ENEURO.0342-25.2026

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