聽覺皮層和運動皮層建立的連接,神經元發揮增強效果·抑制功能

2021-01-18 冥維空間

某一天的深夜,當你在一條陌生僻靜的街道上行走的時候,突然聽到了一串陌生的腳步聲,此時此刻你一定會產生第一時間的反應,有什麼人在後面跟著我!

但是,這樣的反應會引發一個奇怪的悖論——你本人在行動的時候也會發出聲響,為什麼你的大腦不首先問一問,這聲音是不是自己帶來的呢?而會產生這樣的懷疑是別人在跟隨著你。

其實我們每個人都會做出這樣的直覺反應,所以這不得不讓我們提出一個疑問,我們自己的聲音如何被屏蔽掉的。

大腦是如何過濾掉自己產生的噪聲

每個人都有一個可以過濾掉自己產生的噪聲的能力,究竟大腦是如何運作的對於這一個底層機制卻不太了解,所以杜克大學醫學院的實驗小組對此進行了專門的研究。實驗小組用小鼠作為目標,在大腦上設立了一套虛擬實境設備,通過這套設備,可以和的小鼠大腦連接,控制它所能夠聽到的聲音的源頭,也就是說我們現在能夠遙控地操縱小鼠的聽覺系統,使得它總是聽到我們希望它所聽到的聲音。

在接下來的幾天的實驗當中,實驗小組不斷地把小鼠自己行動坐臥的聲音源播放給它聽,結果發現,在幾天之後,小鼠的大腦皮層漸漸適應了這樣的聲音模式,因為這樣的聲音的節律總是和小鼠自己的動作相匹配,所以它的大腦皮層很快就停止了對這樣的可預期動作和可預期聲音的反應。

可是當幾天之後,突然地把聲音源切換到另外一種意料之外的聲音渠道的時候,小鼠的大腦卻做出了激烈的反應。由此可以明白小鼠的聽覺皮層和運動皮層之間已經產生了一些重要的關聯,而運動皮層是大腦控制負責運動的部分。

聽覺皮層和運動皮層建立起來的連接,對一類神經元發揮增強效果·抑制功能

神經學家施耐德博士解釋說,在大腦的聽覺皮層和運動皮層建立起來的這一層連接,可以起到一種增強作用,它專門針對一類神經元發揮增強效果,這類神經元有一種特殊的功能就是·抑制功能。一般而言,當小鼠聽到的聲音是它預期當中的聲音的時候,這樣的一類抑制性神經元就會被激活,其最終結果是,只要老鼠一行動或者是坐臥,這樣的聲音總是在它的預期之中,因此這一類抑制性神經元就會發揮作用,從而消除小鼠的大腦對這種可預期聲音的反應。這就像是給小鼠戴上了一副具有高度定向過濾能力的耳機,它只能聽見外界(別人)的聲音而不會聽見自己的聲音,因為自己的聲音總是高度可預期的。

進化的本能

當我們心情煩躁或者渴望安靜環境的時候,別人產生的一點點輕微的聲音,哪怕只是呼吸,都會讓我們覺得非常的刺耳,可是與此同時你要想到自己的呼吸,距離自己的雙耳更近,為什麼它沒有煩惱到你呢?當我們在打字的時候,有的時候會覺得別人噼裡啪啦的鍵盤敲擊聲很讓人煩躁,但是你自己的聲音卻似乎充耳不聞。以上兩種現象其實都是上述腳步聲過濾性的反應,建立這種能力可能是一種進化本能的選擇,對於經常被獵殺的動物而言,比如老鼠過濾掉自己的聲音,而專注於周圍環境的聲音,將最大程度保護自己,對環境持有敏感性,這可以大大增強老鼠的生存機率。同樣的,當我們唱歌、說話的時候,我們也是注意到別人的聲響而忽略自己,大概也是這種進化現象的體現,這種能力運用得當在我們的生活當中產生很多正向的用處。

舉例說明:我們練習鋼琴或者練習某種樂器的時候,我們的手指自然而然地敲擊產生旋律,當這種旋律處在正確的模式之下的時候,我們不會對它產生過強的反應,可是一旦節奏或者音高出現了錯誤,我們馬上自己就能夠意識出來,這不是正確的。其實這都是預期之外的反應,而預期之內的正確模式就不會產生激烈的衝動。所以,正是這種進化出來的能力不斷地告訴你的大腦——嘿,你彈錯了,下次應該注意!大概再高一點就對了,因為高一點符合我的預期。

黃媂結語·聽覺系統接受信號的機制和我們的大腦作出反應的機制不是同樣的系統在神經科學研究當中,經常會接觸到一類病人他們會產生幻聽現象,幻聽是不存在的,可是他們的大腦反應卻是真切的,這是為什麼?其實和進化本能有著相同的結論。我們的聽覺系統接受信號的機制和我們的大腦作出反應的機制,二者雖然有連接,但不是同樣的系統,所以這才會產生幻聽,也就是並沒有實際的聲源,可是大腦卻做出了反應,這說明內部的通路出現了某些問題。

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