2月16日大脑如何过滤掉声音

蝙蝠以其回声定位技能而闻名，因此使用声音进行导航：它们通过发出超声波呼叫并根据反射的声音形成其周围环境的图像，以极其敏感的听觉“看到”。因此，例如，Seba 的短尾蝙蝠 (Carollia perspicillata) 使用这种回声定位系统找到了它喜欢吃的水果。同时，蝙蝠使用它们的声音与其他蝙蝠交流，然后它们使用较低的频率范围。Seba 的短尾蝙蝠的音域只有鸣禽和人类才有。就像人类一样，它通过喉部发出声音。

为了了解塞巴的短尾蝙蝠如何从各种不同的声音中过滤出特别重要的信号——其他蝙蝠的警告叫声、幼蝙蝠的孤立呼叫以及叶子迷宫中辣椒植物的反射例如，法兰克福歌德大学的研究人员记录了蝙蝠的脑电波。

为此，由细胞生物学和神经科学研究所的 Manfred Kössl 教授领导的研究人员将电极——就像针灸针一样细——插入到蝙蝠的头皮下，而蝙蝠在麻醉下打瞌睡。最终，这种测量方法非常敏感，即使蝙蝠头部的最轻微移动也会干扰测量结果。尽管被麻醉，蝙蝠的大脑仍然会对声音做出反应。

然后连续播放两个音高不同的音符，对应回声定位呼叫或通信呼叫。最初播放的序列中，音符 1 的出现频率远高于音符 2，例如“1-1-1-1-2-1-1-1-2-1-1-1-1-1-1 ……”。这在下一个序列中被颠倒了，音符 1 很少出现，而音符 2 经常出现。通过这种方式，科学家们想要确定给定声音的神经元处理是否取决于它发生的概率，而不是取决于它的音高。

博士该研究的主要作者、学生 Johannes Wetekam 解释说：“事实上，我们的研究结果表明，一种罕见且因此出乎意料的声音比频繁的声音会导致更强的神经元反应。”在这方面，蝙蝠的大脑通过淡化这些信号来调节神经元对频繁回声定位呼叫的反应强度，并放大对不频繁通信呼叫的反应。Wetekam 说：“这表明蝙蝠处理意外声音的方式取决于它们的频率，以便收集足够的感官印象。”

Wetekam 说，这里有趣的方面是信号的处理似乎已经发生在脑干中，迄今为止人们认为脑干仅接收声学信号并将它们传输到大脑的更高区域，然后信号被抵消互相对抗。原因?“这可能会为整个大脑节省大量能量，并允许做出非常快速的反应，”Wetekam 说。

Manfred Kössl 教授认为“我们都熟悉派对效应：我们过滤掉周围环境中人们的对话，这样我们就可以完全专注于我们正在与之交谈的人。这些机制类似于蝙蝠身上的机制。如果我们可以更好地了解蝙蝠是如何听到声音的，将来这可以帮助我们了解 ADHD(注意力缺陷多动障碍)等疾病会发生什么，这些疾病会破坏对外来刺激的充分处理。”

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！