@ 2018.10.08 , 14:00

为什么我们听不到自己的脚步声?

你正走过一条空无一人的街道,突然你听到有脚步声传来。你会想,好像有人跟着你。因为虽然街道很安静,但你自己的脚步声从来不会引起你的注意,只有陌生人的脚步才会令你警惕。那么为什么我们听不到自己的脚步声呢?

科学家们早就知道我们能够忽略自己制造的声响,只不过先前的专注于研究大脑在黑暗中的表现。发表于《自然》期刊上的新研究,旨在通过脚步声来加深我们对这一现象的了解。

主要研究员David Schneider博士是一名刚来自纽约大学神经科学中心的助教,他表示:“我们想要了解大脑中的单个细胞即神经元,如何合作完成这一现象。为了做到这一点,我们研究了老鼠的大脑。同时我们打造了一个增强现实系统,从而控制老鼠在奔跑时听到的声音。我们能够连续几天在它们行走时只播放一种声音,接着在它们毫无防备的情况下换成另外一种声音。”

为什么我们听不到自己的脚步声?

该研究在杜克大学医学院进行。科学家们很快就发现当老鼠预料到它们在走路时会听到某种声音的时候,其大脑听觉皮层中的神经元对这种声音就不再有反应。

Schneider解释道:“这就好像它们戴着一个能够过滤自身移动伴随的声音的特殊耳机一样。相比之下,当我们播放它们没有预料到的另外一种声音时,其听觉皮层中的神经元会有强烈反应。”

科学家们意识到,当老鼠熟悉了它们走路时伴随的音乐后,其听觉皮层与运动皮层间的重要联系就会发生改变,这是大脑对移动的反应之一。

Schneider说道:“当老鼠听到脚步声的时候,这种联系会抑制听觉皮层中原本兴奋的神经元。其结果是每当老鼠走动的时候,就会有一组抑制神经元兴奋起来,让老鼠忽略这种声音。”

不仅仅是脚步声

当然这种体验不限于脚步声。Schneider补充道:“呼吸声重的人很少会知道他们呼吸声重,因为对于他们而言这种声音并不吵!我认为对于敲键盘的人来说也一样。我在打字的时候当然能过听到打字的声音,可这种声音不如果会令我困扰。但如果某个坐在我旁边的人敲键盘的声音太大,那么我就会觉得很烦躁。”

对于任何习惯被捕食的生物,如老鼠而言,这种过滤自身无害噪音而专注于更危险声音的能力至关重要。当我们唱歌、说话或者播放音乐的时候,也是同样的原理。

Schneider表示:“我们的脑海里通常会存着自己倾向于发出的声音。当我坐在钢琴前,按下琴键的时候也一样。我知道自己想要发出哪种声音,可挡我们练习的时候,我们通常会练错。这种忽略自身行动带来的后果的能力,也给了我们无与伦比的检验能力。当我弹对音时,我能听出来,可我的听觉皮层会保持沉默。而当我弹错音的时候,我会获得更强烈的反应。”

其结果是,大脑会干涉这一反应,比如:“嘿,这声音不对,也许下一次我移动手指的方式应该改变一下。”

Schneider说:“这能让我们从自身失误中学到更多东西。”他指出他们仍试图了解当我们在学习语言和乐器时,大脑如何利用这些错误信号。

研究人员们希望利用这一信息为不同领域提供研究思路。如精神分裂症等疾病的病人在忽略和检测声音这方面采用了相似的脑回路。

Schneider说道:“精神分裂症病人通常会听到并不存在的声音。这可能是因为他们大脑的运动和听觉中心连接有了改变,我们认为他们的大脑回路可能涉及我们研究的这一种。因此我们想要研究与人类精神分裂症有类似基因突变的老鼠。”

本文译自 Howstuffworks,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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