纽约大学医学院和德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员研究了来自哥斯达黎加云雾森林的老鼠的叫声，发现了一种可以实现人类高速来回对话的脑回路。这一见解今天在线发表在《科学》杂志上，可以帮助研究人员更好地理解言语障碍的原因，并为新的疗法指明方向。
当两只雄性阿尔斯通唱歌的老鼠相遇时——一只在家乡的草坪上，另一只在外面——它们唱起了二重唱，就像两个歌剧演员声称自己对领地的看法或争夺一个女孩的注意力。然而，被称为新兵的局外人只是在当地男子唱完他的歌后才开始唱歌，然后如果居民再次开始，他就立即停止唱歌。
该研究的合著者、综合生物学教授、UT Austin大脑、行为和进化中心主任史蒂文菲尔普斯(Steven Phelps)说：“这个新兵声称他在那里，他将与居民竞争。“居民说我已经在这里了，我打算留下来。”
这种快速的交替，叫做发声旋转，有点像两个人在说话。标准的实验室老鼠似乎没有这种类型的声音交流。因此，这项新的研究代表了一种新的哺乳动物模型来研究声音旋转亚秒精度背后的大脑机制。
“神经科学家传统上只关注少数模式生物，以更好地理解人脑，”菲尔普斯说，他于2002年发起了对老鼠的研究，将其作为交流和社会行为的神经科学模型。“这项研究表明，科学家可以通过利用动物丰富的自然多样性获得新的令人兴奋的见解。”
研究发现，除了可以告诉肌肉产生音符的大脑区域，运动皮层中的独立回路可以快速启动和停止，从而形成发声伙伴之间的对话。
纽约大学医学院神经科学副教授迈克尔朗说：“我们的工作直接表明，这些老鼠和人类都需要一个叫做运动皮层的大脑区域来进行语音交互。”
“通过隔离声音产生和控制电路，进化为会唱歌的老鼠的大脑配备了严密的声音控制，这也可以在板球交换、鸟类二重唱和可能的人类讨论中看到，”博士后学者、该研究的合著者Arkarup Banerjee补充道。在龙的实验室里。
Banerjee说，尽管自然界中声音交流无处不在，但他们的研究之前没有合适的神经科学哺乳动物模型。
展望未来，研究人员已经在使用他们的鼠标模型来指导人类大脑中语音电路的探索。通过了解有助于两个大脑参与对话的活动，他们可以在疾病干扰交流时找出错误的过程，这可能会刺激许多疾病新疗法的发展。
“我们需要知道我们的大脑如何使用近100种肌肉来立即产生言语反应。如果我们想为许多在这一过程中失败的美国人设计新的治疗方法，通常是因为疾病，如自闭症或中风等创伤性事件，”常说。
菲尔普斯和他的团队过去在UT Austin的工作表明，除了吸引配偶和排斥同一物种的竞争对手，一只雄性唱歌的老鼠呼吁拒绝相似但较小物种的雄性。
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