視覺和聽覺如何在大腦中相互作用

由于這是常見的經(jīng)驗(yàn)，我們的感官不會(huì)與其他感官完全隔離：視覺有助于傾聽(這也許就是為什么當(dāng)人們戴著面具說(shuō)話時(shí)很難理解的原因)，但也會(huì)影響味覺。長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家們一直在研究大腦如何通過(guò)感官體驗(yàn)構(gòu)建其對(duì)現(xiàn)實(shí)的表征，以及在此過(guò)程中每種感官需要或受其他感官影響的程度。

在iScience 上發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，IMT 盧卡高級(jí)研究學(xué)院的一組研究人員調(diào)查了視覺如何以及在多大程度上影響聽力的發(fā)展。為此，Molecular Mind Lab的研究人員在 IMT 學(xué)校，他們的實(shí)驗(yàn)招募了視力正常的人和出生時(shí)失明或晚年失明的人。參與者必須聆聽和區(qū)分不同組的“合成聲音”，即根據(jù)自然對(duì)應(yīng)物的聲學(xué)特征重新創(chuàng)建的聲音。這種特殊的方法使研究人員能夠控制和操縱聲音的所有期望特征，同時(shí)在類似于正常生活的條件下實(shí)現(xiàn)測(cè)試，參與者聽熟悉的聲音，如雨、火、鼓掌或打字。在這項(xiàng)研究中，參與者聆聽了不同的聲音，并做出了一系列的選擇。例如，他們被要求說(shuō)明在一組聲學(xué)樣本中哪個(gè)聲音與其他聲音不同，或者區(qū)分來(lái)源。

與基于先前研究的預(yù)期相反，根據(jù)該研究，視力受到缺乏視力的強(qiáng)烈影響，先天性失明者和正常視力者同樣擅長(zhǎng)完成這些任務(wù)。據(jù)研究人員稱，這表明基本的聽覺過(guò)程獨(dú)立于視覺發(fā)展;換句話說(shuō)，大腦從聽覺事件中提取基本元素不需要視覺經(jīng)驗(yàn)。觀察到的唯一區(qū)別是出生時(shí)失明的人和晚年失明的人。在這種情況下，盲人完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的難度更大，并且似乎與正常人和先天性盲人對(duì)聲學(xué)信息的使用不同。特別是，晚年失明的人似乎“全局”處理聽覺信息，而不太注意細(xì)節(jié)。研究人員不確定這種改變處理的原因，但認(rèn)為它可能代表一種對(duì)失明人新條件的適應(yīng)，通過(guò)聲音迅速識(shí)別物體。

“已經(jīng)進(jìn)行了許多研究來(lái)評(píng)估聽覺系統(tǒng)在失明情況下的適應(yīng)性。這項(xiàng)研究首次將計(jì)算方法結(jié)合起來(lái)，允許設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)世界聲音匹配的合成聲音，從而精確控制感官輸入的統(tǒng)計(jì)特性，并研究具有典型和非典型感官處理的個(gè)體，”研究人員Davide Bottari說(shuō)。 IMT 學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)，該論文的第一作者。“該研究還提供了一種新方法來(lái)評(píng)估感官系統(tǒng)執(zhí)行的特定計(jì)算的可塑性程度。”研究人員表示，雖然該研究側(cè)重于聽覺領(lǐng)域，但類似的方法也可用于其他感官模式。

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