神经科学家研究大脑如何控制声音

蝙蝠以其基于声纳的导航而闻名。它们利用极其灵敏的听觉进行定位，根据回声发出超声波噪音并接收周围的图像。例如，塞巴的短尾蝙蝠(Carollia perspicillata)利用这种回声定位系统找到了作为其首选食物的水果。同时，蝙蝠还利用声音在更深的频率范围内与该物种的其他成员交流。Seba的短尾蝙蝠为此使用了声带，否则只能在鸣禽和人类身上找到。像人类一样，它们通过喉咙发出声音。

歌德大学细胞生物学和神经科学研究所的神经科学家胡里奥赫卡瓦里亚(Julio C. Hechavarria)和他的团队研究了塞巴短尾蝙蝠发出声音之前的大脑活动。科学家可以识别一组在大脑额叶和纹状体之间形成回路的神经细胞。当这个神经回路发出有节奏的信号时，大约半秒钟后蝙蝠就会发出声音。节奏的类型似乎决定了蝙蝠是回声还是发声。

因为几乎不可能在半秒钟内做出预测，法兰克福的研究人员训练了一台计算机来测试其假设：计算机分别分析了记录的声音和神经节律，并试图使用各种节律进行预测。结果：在回声定位和交流发声的预测中，80%的情况下计算机是正确的。当考虑额叶的信号时，预测特别准确。额叶是与行动计划相关的区域，具有其他功能。

法兰克福的科学家认为，他们在蝙蝠大脑中观察到的节律与人类头皮经常记录的神经节律相似，并得出大脑节律通常与哺乳动物的发声有关的结论。

胡利奥赫卡瓦利亚：

50多年来，蝙蝠一直被用作研究大脑如何处理听觉刺激以及人类语言如何发展的动物模型。我们第一次可以展示蝙蝠大脑中遥远的区域在发声时是如何相互交流的。与此同时，我们知道，例如，由于帕金森病而口吃或由于抽动秽语综合征而发出主动声音的人的相应大脑网络会受到损害。因此，我们希望通过继续研究蝙蝠的声音行为，能够有助于更好地了解这些人类疾病。"

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