如果你昨天观看了足球比赛或世界大赛的决赛,你可能已经注意到以下情况:当播音员在镜头前讲话时,声音似乎是从他们的嘴里发出来的。但是,当解说在屏幕外进行,同时播放比赛画面时,很明显电视扬声器是没完没了的彩色解说喋喋不休的实际声源。
这种视觉线索影响人们如何感知听觉刺激的处理现象——腹语术是另一个例子——可以用一项新的研究来解释,该研究确定了一个原始大脑区域中的神经元,该区域对视觉和听觉信息都有反应。这个区域,即中脑的下丘区域,直径不到半英寸,是几乎所有听觉信号从耳朵传播到皮层(大脑的中央处理区域)的中转站。
杜克大学认知神经科学中心副教授、《美国国家科学院院刊》新发表的著作的合著者詹妮弗·格罗说:“如果要整合视觉和听觉信息,重要的是它们要在同一水平线上,以便两者以相同的方式编码。” “听觉通路了解眼睛指向哪里非常重要。”
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格罗和她的同事在三只猴子的大脑中植入了电极,目标是下丘中的 180 个单独的神经元(或神经细胞)。这些动物被放置在一个黑暗的房间里,房间里有一个发光二极管 (LED) 会在几个预定位置之一打开。在猴子关注并注视光线几分之一秒后,房间里的扬声器会播放一段简短的白噪声。
当研究人员检查单个神经元的时间戳活动时,他们观察到,当 LED 打开时,每只猴子的下丘都有神经反应。此外,三只动物中的两只在将眼睛转向光线时,听觉结构中表现出活动。总之,科学家报告说,超过 67% 的受监测神经元(180 个中的 121 个)对视觉刺激表现出统计学上显著的反应。
格罗说:“这意味着感知可能涉及比我们预期的更多的感官通路之间的相互作用,并且由于它们发生在低级区域,它们可能更自动化。” 她补充说,虽然其他细胞的活动有所累积,但一些细胞对光的反应更快。她推测,反应较快的细胞处理信息,而反应较慢的细胞可能编码奖励反应(下丘的次要功能)。
克里斯托夫·凯泽,德国蒂宾根马克斯·普朗克生物控制论研究所的研究科学家,称这项新工作“令人震惊”。 他说:“这些结果表明,大脑并没有试图尽可能地隔离来自不同感觉器官的信息,而是感觉信息的早期混合似乎是规则。” “当将大脑视为面临大量必须共同注册并合并为连贯感知的感官信息时,所有这些都可以得到最好的解释。”