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2号站代理神经科学家研究大脑如何控制声音

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蝙蝠以其基于声波的导航而闻名。它们用极其灵敏的听觉来定位,发出超声波噪音,并根据回声接收周围环境的图像。例如,Seba的短尾蝙蝠(Carollia perspicillata)就利用这种回声定位系统来寻找它们的首选食物——水果。与此同时,蝙蝠也用它们的声音在较低的频率范围内与同类的其他成员交流。Seba的短尾蝙蝠利用一种声音范围来达到这个目的,2号站注册登录而这种声音范围只能在鸣禽和人类中找到。像人类一样,它们通过喉部发声。
 
来自歌德大学细胞生物学和神经科学研究所的神经科学家胡里奥·c·赫查瓦里亚和他的团队一起研究了Seba短尾蝙蝠在发声之前的大脑活动。科学家们能够识别出一组神经细胞,这些细胞在大脑内部从额叶到纹状体之间创造了一个回路。当这个神经回路发出有节奏的信号时,蝙蝠会在半秒后发出声音。节奏的类型似乎决定了蝙蝠是要发出回声定位还是交流发声。
 
由于几乎不可能在半秒内做出预测,法兰克福的研究人员训练了一台电脑来测试他们的假设:电脑分别分析记录的声音和神经节律,并试图利用不同的节律做出预测。结果是:在回声定位和交流发声的预测中,计算机有80%的正确率。在考虑来自额叶的信号时,预测尤其准确。额叶是人类与行动计划等功能相关的区域。
 
法兰克福大学的科学家们认为,他们在蝙蝠大脑中观察到的节奏与人类头皮上记录的神经节律相似,并得出结论,认为大脑节律可能与哺乳动物的总体发声有关。
 
胡里奥Hechavarria:
 
50多年来,蝙蝠一直是研究大脑如何处理听觉刺激以及人类语言如何发展的动物模型。这是第一次,我们能够展示蝙蝠在发声过程中大脑的不同区域是如何相互交流的。与此同时,我们知道相应的大脑网络在某些人身上受到了损害,例如,由于帕金森氏症而口吃的人,或者由于妥瑞氏症而无意识地发出噪音的人。因此,我们希望通过继续研究蝙蝠的发声行为,我们可以更好地了解这些人类疾病。”

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