听到声音了吗?大脑如何定位噪音

科学家精确定位负责声音定位的大脑区域

加入我们的科学爱好者社区!

找回丢失手机的常见方法是拨打手机并朝铃声方向寻找。

之前的研究表明,一个名为颞平面(位于听觉皮层上方和后方)的大脑区域负责在空间中定位声音。至少,那是在留意它们的时候。

新的研究现在表明,当有噪音时,即使一个人没有预料到,颞平面也会自动激活。例如,当你在客厅看电视时,卧室里的电话响了,它就会立即启动。


关于支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


耶路撒冷希伯来大学的认知神经科学家莱昂·德乌埃尔说:“空间是一个统一不同感官的参数;当声源的空间位置匹配时,它允许我们合并来自视觉和听觉的信息。”德乌埃尔是发表在Neuron杂志上的报告的共同作者。“在我看来,重要的是要表明,即使在你不想听或定位的时候,颞平面也能 ‘幕后’ 工作。”

这种能力使人能够将注意力转移到新声音的来源并做出适当的反应——例如回应路过邻居的问候,或逃离远处熊的咆哮。

该研究团队还包括来自加州大学伯克利分校和以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所的科学家,他们表示,他们不遗余力地确保为他们的 13 名受试者产生最高质量的声音传输。为了避免功能性磁共振成像 (fMRI) 扫描仪的噪音,科学家们在扫描之间播放声音,以便获得不受干扰的音调。(由于 fMRI 测量的是大脑某部分对电活动的反应的血流量,因此存在轻微延迟,研究人员能够通过在播放声音后立即扫描来利用这种延迟。)通过为扫描仪修改的耳机,研究人员还使用了环境声音的组合,例如水或青蛙。德乌埃尔指出:“包含许多声音频率的自然声音比纯音更能刺激听觉皮层。”

声音是为个别受试者量身定制的。研究人员使用的音调不是像为录音或合成器播放的那样。在进入扫描仪之前,参与者被播放了每种声音,并在每个受试者的耳朵内进行了录音;该声音用于 fMRI 试验。“效果非常惊人——当我们用他们的声音在扫描仪外测试我们的受试者时,他们经常转过身寻找声源,”德乌埃尔说。“他们很难相信声音来自耳机而不是来自外面的空间。”

德乌埃尔和他的团队进行了一系列实验,每个实验都涉及不同的干扰和声音方向。在第一种设置中,受试者观看无声电影,同时通过耳机向他们播放声音,并使用 fMRI 扫描对他们的大脑进行成像。在另一种设置中,他们被要求执行按钮按下任务以保持注意力集中。

在每种情况下,只要声音的位置发生改变,受试者就会表现出颞平面活动的增加;如果声音移动到更多位置,则会从该大脑区域引发更高的活动。

德乌埃尔计划进一步研究颞平面,以了解声音需要彼此靠近到什么程度,该区域才会将它们解释为非distinct的,以及其活动是否可以被大脑的另一部分覆盖,可能是在不允许任何干扰的任务期间。

© . All rights reserved.