9月12日發表在《自然》雜誌上的一項研究成果顯示，來自美國杜克大學醫學院的科學家發現了小鼠忽視自身腳步聲的神經過程，這為了解人類如何學習說話和表演音樂提供了新的見解。
“忽略自身腳步聲的能力需要大腦儲存和喚起記憶並進行相當出色的計算。”論文的主要作者之一、紐約大學神經科學中心的助理教授David Schneider說，“這些是其它更重要的聲音收集行為（例如在學習說話或演奏樂器時識別自己的聲音）的構建模塊。”
這項在杜克大學醫學院進行的研究以一個客觀事實——我們通常會忽略掉自己腳步的聲音——為焦點，並將其作為理解規模更大的神經學現象的媒介，即這些行為如何揭示出一個人在大環境下監控、識別和記住自身動作產生聲音的能力。
“對於正常聽覺來說，預料和區分出自身運動產生的聲音和環境聲音的能力十分重要。”Schneider解釋說，“但我們很大程度上還不知道大腦是如何學會預期我們自己的行動造成的聲音的。”
為了探索這個問題，Schneider和他的同事，杜克大學醫學院的Janani Sundararajan和Richard Mooney為實驗小鼠設計了一個“聲學虛擬現實系統”。在這裡，科學家們控制了老鼠在跑步機上行走的聲音，同時監測動物的神經活動，使研究人員能夠識別神經迴路機制，從而抑制與運動相關的聲音。
總的來說，他們發現了神經功能的靈活性——小鼠發展出了一種可調節的“感覺過濾器”，讓他們可以忽略自己的腳步聲。反過來，這也使它們能夠更好地探測到周圍環境中產生的其他聲音。“對小鼠來說，這非常重要。”Schneider說，“它們是被捕食者，因此非常需要聽到一隻貓接近的聲音，即使是在它們走路和發出聲音時。”
對人類來說，忽略掉自身發出的聲音的能力很重要，但預期自身行為發出的聲音對於更復雜的人類行為——如說話和演奏音樂——來說同樣非常重要。“當我們學習說話或演奏音樂時，我們會預測自己將聽到什麼樣的聲音——例如當我們準備按下鋼琴琴鍵時——並且我們會把這種預期同真正聽到的聲音進行比較。”Schneider解釋說，“我們會利用預期同親身體驗之間的差異來改變演奏方法，因為大腦會努力減少這種差異，所以隨著時間的流逝，我們將做得越來越好。”
無法進行這種預測的能力也被認為與一系列的痛苦有關。Schneider解釋說：“大腦中過度活躍的預測迴路被認為會導致與精神分裂症相關的語音幻覺，而無法瞭解自己行為的後果會導致社交能力的削弱，就像自閉症一樣。”“通過弄清楚大腦通常是如何對自我產生的聲音做出預測的，讓我們有機會去理解一種迷人的能力——預測未來——以及對大腦在疾病中是如何崩潰的有了更深的理解。”
編譯：Sky
審稿：西莫
來源：http://h5.scimall.net.cn/register?from=wechat
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