我們的大腦可能會(huì)配備一個(gè)降噪功能：一個(gè)可以幫助我們忽略自己腳步聲或叮咬叮咬的聲音。

在一項(xiàng)在老鼠身上進(jìn)行的新研究中，小鼠的大腦取消了自己腳步聲。研究人員今天(9月12日)在“ 自然 ”雜志上報(bào)道說，這種能力幫助小鼠更好地聽到周圍環(huán)境中的其他聲音。

杜克大學(xué)(Duke University)神經(jīng)生物學(xué)教授理查德·穆尼(Richard Mooney)表示，對于在田野中走動(dòng)的老鼠來說，“聽到貓比自己的腳步更好”。

穆尼和他的團(tuán)隊(duì)用老鼠來研究他們的“聲學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)”。他們將微小的電極植入他們的聽覺皮層 - 處理聲音的大腦區(qū)域 - 讓老鼠在顯微鏡下在跑步機(jī)上跑步，這樣他們也可以拍攝大腦的實(shí)時(shí)圖像。

為了了解大腦如何處理與動(dòng)物自身運(yùn)動(dòng)相關(guān)的聲音，研究人員創(chuàng)造了人工腳步聲 - 老鼠在野外不會(huì)遇到的聲音。隨著老鼠每走一步，研究人員都會(huì)快速記錄或者說“小調(diào)”。Mooney告訴Live Science，想象一下老鼠正在用一架小鋼琴跑。但“每個(gè)鍵都起到完全相??同的音符。”

穆尼和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過兩到三天的數(shù)千次足跡后，聽覺皮層的活動(dòng)減少了。

但是當(dāng)研究人員改變了點(diǎn)子的聲音時(shí)，聽覺皮層變得更加活躍。Mooney說，這也可以解釋為什么你可以聽到你的腳步聲，比如你有一天穿著大聲的靴子，而你通常不會(huì)。

“經(jīng)驗(yàn)可以塑造大腦如何抑制由運(yùn)動(dòng)引起的可預(yù)測的感覺，”他說。

他們的成像和測量顯示運(yùn)動(dòng)皮層(與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的大腦區(qū)域)與聽覺皮層之間存在強(qiáng)烈耦合。在訓(xùn)練期間，運(yùn)動(dòng)皮層開始形成突觸或與聽覺皮層的連接。這些連接最終用作噪聲濾波器。

運(yùn)動(dòng)皮層中所謂的抑制性神經(jīng)元或腦細(xì)胞開始發(fā)出信號，以抵消聽覺皮層神經(jīng)元的激發(fā)，使我們意識(shí)到聲音。Mooney說，這個(gè)過程非?？?，以至于具有“預(yù)測性”，這意味著取消信號發(fā)生在大腦命令運(yùn)動(dòng)的同時(shí)。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，那些經(jīng)過訓(xùn)練以忽略自己腳步聲的老鼠在運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠更好地檢測出異?；蛐碌穆曇簦唇?jīng)過訓(xùn)練的老鼠則能夠檢測到異?；蛐碌穆曇?。

穆尼認(rèn)為結(jié)果可以非常清楚地轉(zhuǎn)化為人類。雖然皮質(zhì)在人類中更先進(jìn)，但“運(yùn)動(dòng)皮層和聽覺皮層之間的基本腦結(jié)構(gòu)存在于所研究的所有哺乳動(dòng)物中，”他說。

“老鼠不會(huì)彈鋼琴，至少?zèng)]有我知道的，”穆尼說。對于他們來說，抑制與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的聲音的能力更多是生存的好處，例如更好地注意潛在的捕食者。

對于人類來說，情況也許如此，但這種聽覺適應(yīng)也可能讓人們參與復(fù)雜的任務(wù)，如學(xué)會(huì)說話，演奏樂器或唱歌，Mooney說。

這種系統(tǒng)可以訓(xùn)練你的大腦期待你演奏或唱歌的音符。“一旦你對應(yīng)該發(fā)生的事情有一個(gè)非常好的預(yù)測......如果結(jié)果不同，你也會(huì)非常敏感。”

(眾所周知，類似的系統(tǒng)存在于人類大腦的運(yùn)動(dòng)中：例如，花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員。他們的大腦會(huì)學(xué)習(xí)什么樣的運(yùn)動(dòng)，并開始抵消那些會(huì)阻止頭部旋轉(zhuǎn)的反射。但是，如果花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員。當(dāng)一個(gè)錯(cuò)誤的著陸時(shí)，大腦會(huì)認(rèn)為某些事情是出乎意料的并且沒有激發(fā)它的抑制性神經(jīng)元 - 而且引人注目的反射也會(huì)起作用。)

Mooney說，進(jìn)一步了解這個(gè)系統(tǒng)對于精神病的研究是有益的。例如，精神分裂癥的一個(gè)常見癥狀是聲音般的幻覺，被認(rèn)為是由大腦中“破壞”的預(yù)測電路引起的，他說。換句話說，即使在沒有外部聲音觸發(fā)它們的情況下，聽覺腦細(xì)胞也不會(huì)被抑制得太多并且發(fā)射太多。