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1小时前 来自华盛顿大学的两项研究利用功能磁共振成像技术确定：盲人的大脑中两个异于常人的差异，可能决定了他们能更好地利用听觉信息的能力。 左图:研究人员首先测量听觉皮层的反应，以发现大脑对声音频率的反应。暖色代表大脑中对低音反应最强的区域，而蓝色代表对高音反应更强的区域。右图:在听觉皮层中，盲人在辨别微小的声音频率差异方面比视力正常的人表现出更窄的神经“调谐”，这可能是盲人辨别和识别环境中声音的能力增强的基础。 研究表明，先天失明或早年失明的人往往具有更灵敏的听觉，尤其是在音乐和跟踪空间中移动的物体方面(想象一下，只用声音穿过繁忙的马路)。几十年来，科学家们一直想知道大脑的哪些变化可能是听觉能力增强的基础。 4月22日，来自华盛顿大学的两项研究——一个发表在《神经科学杂志》上,另一个发表在《美国国家科学院院刊》——利用功能磁共振成像技术确定：盲人的大脑中两个异于常人的地方可能使他们能更好地利用听觉信息。 盲人仅凭声音就能听出危险。 “有一种观点认为，盲人擅长听觉任务，因为他们必须在没有视觉信息的情况下在世界上生存。我们想要探索的是，这在大脑中是如何发生的。”华盛顿大学的心理学教授，也是这两项研究的资深作者 Ione Fine说。 两项研究都考察了大脑对频率不同的声音之间细微差别的敏感度，而不是简单地观察大脑在听音乐时哪个部位最活跃。 华盛顿大学心理学系的研究生、《神经科学杂志》论文的第一作者Kelly Chang说:“我们并不是在测量神经元放电的速度，而是测量神经元群如何准确地表达声音信息。” 盲人的听觉皮层与普通人不同。 这篇论文涉及两个团队——一个在华盛顿大学，另一个在英国牛津大学。两组研究人员都测量了研究参与者的神经反应——利用fMRI机器记录参与者听一串类似摩斯密码的声音（这些声音的频率不同）时的大脑活动。研究小组发现，在盲人参与者中，听觉皮层更准确地反映了每个声音的频率。 该研究发现，在听觉皮层中，盲人在辨别微小的声音频率差异方面比视力正常的人表现出更窄的神经“调谐”。 “这是第一个表明失明会导致听觉皮层发生变化的研究。这一点很重要，因为听觉皮层是大脑接收听觉信息的区域。对于盲人来说，需要从声音中提取更多的信息，而这一区域似乎因此发展出了更强的能力。”Chang说，“对于一个视力正常的人来说，准确地对声音做出反映并不重要，因为他们有视力来识别物体，而盲人只有听觉信息。” 第二项研究考察了先天失明或早年失明的人(被称为“早期失明”个体)的大脑如何追踪运动中的物体。 研究小组发现，盲人大脑中一个叫做hMT+的区域——在视力正常的个体中负责跟踪移动的视觉物体——所显示出的神经反应反映了听觉信号的动作和频率。这表明，在盲人中，hMT+区域被“招募”来扮演类似的角色——跟踪移动的听觉对象，如汽车，或周围人的脚步声。 发表在《美国国家科学院院刊》上这项研究检验了大脑hMT+区域的“招募”是如何帮助盲人利用声音跟踪物体的运动的。 实验中，参与者再一次听到不同频率的声音，不同的是，这次的声音听起来像是在移动。正如以前的研究所发现的那样，在盲人大脑中，hMT+区域的神经反应包含了声音运动方向的信息，而在视力正常的参与者中，这些声音并没有引起显著的神经活动。 利用频率不同的声音，研究人员还发现，盲人的大脑hMT+区域对声音的频率和运动都是有选择性的，这支持了该区域可能帮助盲人跟踪空间中运动物体的观点。Fine说:“这些结果表明，早期失明会导致视觉区域被用来以一种相对复杂的方式解决听觉任务。” 《听风者》中的梁朝伟演绎了盲人的超强听力。 这项研究还包括两名视力恢复受试者——婴儿期失明，但成年期通过手术恢复视力的个体。 这两人大脑的hMT+区域似乎具有双重功能，既能够处理听觉运动，也能够处理视觉运动。这进一步表明大脑的这种可塑性发生在发育的早期，因为即使成年时期视觉已经恢复，他们的大脑仍保留了与盲人相似的听觉处理能力。 正如一名研究参与者所描述的，在盲人的世界里，“你用眼睛看，我用耳朵看。” ◎编译 | Max ◎审稿 |三水 ◎责编 | 张梦 ◎来源 | 《神经科学杂志》、《美国国家科学院院刊》 ◎期刊编号 |0270-6474;0027-8424 ◎原文链接： https://www./releases/2019/04/190422151020.htm 中文内容仅供参考，一切内容以英文原版为准，转载请注明来源。 |
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