大脑如何分辨声音的方位

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耳朵很少引起我们的注意，但它确实值得关爱。对理解周围世界而言，耳朵至关重要。耳朵非常敏感、非常复杂。它们究竟如何和大脑进行交流？针对这个问题，时至今日，科学家仍不断有新发现。

“双耳时差”使大脑能够在水平面上听声定位。大体而言，“双耳时差”就是一套立体音响系统。声波抵达双耳的时间存在细微但可感知的差异，这告诉大脑声源来自左边还是右边。关于这点，科学家已经理解得比较充分了。

但是，大脑如何在垂直面上分辨声音来自上方还是下方呢？一直以来，科学家都没搞清楚这点。最近，加拿大蒙特利尔大学的神经学家Régis Trapeau等人进行了一项新研究，让我们对这个问题有了新的认识。

他们招募了16名志愿者，让他们轮流坐在呈半球形阵列的扬声器中心。研究人员从不同角度播放声音，同时通过功能核磁共振成像(fMRI)扫描仪观察志愿者的大脑活动。扫描显示，随着声源变高，神经活动会减少。研究人员认为，这可能是某种演化适应机制，使大脑能够区分来自上方和下方的声源。

此外，如果耳朵形状发生变化，那么这种反应也会有轻微的改变。这种状况通常不会发生。在实验中，研究人员将薄硅胶模具嵌在志愿者的耳朵里，使他们丧失垂直声源定位能力——他们会错误地判断声源位置。在佩戴模具一段时间后，志愿者适应了新的人造外耳廓，便重拾了垂直声源定位能力。

原来，耳朵形状的细微变化也会大幅改变我们对周围世界的感知。这相当诡异了。

不过，科学家依然无法解释许多关于耳朵的奇特现象。举些例子：抽烟和听力损失之间存在神秘联系；五分之一的人能够“听到”实际不发出任何声音的东西，这种现象被称为“视觉诱发听觉反应”(vEAR)；有时候，当大脑超负荷时，右耳的听力可能会比左耳好；耳鸣和慢性疼痛之间存在无法解释的神经联系。

显然，耳朵很奇特，也很强大。人类耳朵具备许多尚未开发的潜能，能够做到某些近乎超能力的事情，例如：学习模仿动物的回声定位能力、仅通过弹舌头探测房间面积。这听起来像是不可能的事情，但研究表明，这是可能的。

所以：关爱耳朵，从我做起。

本文译自 sciencealert，由 蛋花 编辑发布。
原作者：PETER DOCKRILL

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