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大脑中的“自动调音台”:如何区分自己与他人的声音

2010-12-27 00:00 未知 每日科学 阅读 0
核心摘要: 美国加州大学伯克利分校的研究发现,大脑中存在一个音量调节网络,能够选择性放大或抑制自己说话的声音,从而区分自我与他人的声音。该研究通过记录癫痫患者的大脑电信号,揭示了听觉皮层中相邻神经元亚区的不同反应模式,为理解语言发展和精神分裂症中的幻听现象提供了新见解。

大脑能够过滤掉不想要的噪音,就像电视遥控器上的静音按钮,让人们专注于正在听的声音。但如果是我们自己说话的声音呢?据《每日科学》网站报道,美国加利福尼亚大学伯克利分校的一项新研究显示,大脑中存在一个音量调节网络,能够选择性地将我们自己说话的声音和听到的声音调大或调小。该研究发表在《神经科学》杂志上。

加州大学伯克利分校(UCSF)的神经科学家与约翰·霍普金斯大学合作,追踪研究了一些癫痫病患者的大脑活动。由于治疗需要,患者的脑皮质中已植入电极以追踪癫痫发作位点。研究人员检测了患者健康大脑组织中的电信号。

研究人员指导患者复述听到的单词和字母,并记录他们的活动,对比他们在说话和聆听过程中电信号的释放情况。结果发现,患者在说话时,其大脑中与听觉机制相关的神经元活动减弱,而其他神经元活动增强,听觉皮质区显示出较低的活动水平;而不说话时,这些区域则表现出相同或更高的活动水平。

以往的研究显示,猴子大脑中存在一个可选择的听觉系统,能够放大它们自己发出的各种声音,如发现食物或警告危险。但人类听觉系统如何连接尚不清楚。

“我们发现,每次听到声音时,数百万的神经元同时被激活,紧接着数百万的神经元就不再理会外部声音,只有当每次你说话时才又被激活。”论文主要作者、UCSF神经科学系博士生阿迪安·弗林克说,“我们之所以能区分自己和他人的讲话,这种马赛克般的反应机制起着重要作用。”

过去认为,在讲话过程中,人类的听觉系统大部分是被抑制的。这次新研究发现了两块紧连在一起的皮层,位置仅隔几毫米的脑细胞亚区,承担不同的音量控制职能,对自己讲话有着截然不同的敏感性。而这种敏感性有助于区分自己和他人声音,以确保准确表达自己的意思。

根据弗林克的理论,追踪自己的讲话对于语言发展更加重要,以便监控自己所说的内容,控制环境噪音的变化。“无论是学习一种新语言,还是跟朋友在嘈杂的酒吧交谈,我们需要听到自己在说什么,并根据需要和外界环境随时做出调整。”

弗林克还指出,精神分裂症患者不能区分自己的声音和他人的声音,可能就是因为他们缺乏这种听觉选择机制。这一发现还有助于更好地理解幻听现象。

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