在嘈杂环境中，生物体如何从干扰噪音中区分出目标声音，以提高感知能力，是广泛存在于鸟类、鳄鱼、雪貂乃至人类成人中的一种进化保守机制。然而，这种能力在生命早期何时出现，科学家们一直未能完全明确。

华盛顿大学的Farhin Ahmed、Qianxun Zheng及其同事在《神经科学杂志》（Journal of Neuroscience）上发表了一项新研究，深入探讨了婴儿是否也利用这种进化保守机制来应对嘈杂环境中的声音识别挑战。

研究人员记录了53名婴儿和20名成人参与者在不同声音环境下的实时脑活动。这些环境包括：仅有说话者声音、噪音与说话者来自同一位置、以及噪音与说话者来自不同位置。

核心发现显示，婴儿与成人均能利用空间线索识别语音。结果表明，无论是婴儿还是成人，都能利用声音的空间位置来追踪目标说话者。这证明，尽管大脑皮层尚未完全发育，人类婴儿在生命早期就已具备利用空间分离线索来隔离和追踪嘈杂房间中单个相关说话者的能力。

然而，研究进一步揭示了成人与婴儿大脑皮层活动模式的显著差异。尽管两者都能成功利用空间分离来追踪目标说话者，但其潜在的神经机制却截然不同：

• 成人大脑矩阵： 表现出广泛的、跨网络的皮层激活，涉及多个高级执行功能和听觉聚焦回路。
• 婴儿大脑矩阵： 显示出高度局限、集中的皮层活动区域。这表明，婴儿大脑通过一种更为精简的神经足迹，实现了与成人相同的选择性聚焦能力。

研究进一步阐释了空间线索的重要性。空间线索是耳朵根据声音到达左右耳的微小时间差异，收集到的关于声音在三维空间中来源的物理线索。在这项华盛顿大学的研究中，当背景噪音与说话者来自完全相同的位置时，噪音会完全淹没说话者的声音。但一旦噪音被移至房间的不同位置，这种物理分离便产生了空间线索。婴儿的大脑能够立即利用这种物理间隔来隔离说话者的声音，从而过滤掉背景噪音。

这种早期出现的能力凸显了通过空间声音位置过滤噪音是一种基础的、先天性的生物生存机制。它被设计用于优化婴儿期的语音交流和社会学习。这项研究强调，空间听觉并非是我们在成长过程中习得的高级技巧，而是一种古老且根深蒂固的生物防护机制，旨在保护年轻个体在嘈杂或混乱环境中听觉、学习语言并与看护者保持联系的能力。

首席研究员Farhin Ahmed总结道，这项研究的主要启示是，婴儿无需拥有一个完全成熟、深度连接的成人大脑，就能解决复杂的环境声音挑战；他们年轻的系统已经预设了在日常混乱中追踪相关人类语音的能力。这揭示了完全成熟的大脑与早期发育大脑之间的深刻差异。成人大脑在过滤噪音时，会激活大脑皮层中广泛、高度连接的网络，并利用多年习得的语言模式、注意力控制和认知预测。而婴儿大脑则缺乏这些大规模、长距离的细胞通路，转而依赖于高度高效、深度局限的局部皮层活动区域，证明自然界为婴儿在完全连接大脑之前追踪语言提供了一条精简的捷径。