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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,我們的感官不會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人們戴著面具說話時很難理解的原因),但也會影響味覺。長期以來,科學家們一直在研究大腦如何通過感官體驗構(gòu)建其對現(xiàn)實的表征,以及在此過程中每種感官需要或受其他感官影響的程度。

在iScience 上發(fā)表的一項新研究中,IMT 盧卡高級研究學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 學校,他們的實驗招募了視力正常的人和出生時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)自然對應物的聲學特征重新創(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,同時在類似于正常生活的條件下實現(xiàn)測試,參與者聽熟悉的聲音,如雨、火、鼓掌或打字。在這項研究中,參與者聆聽了不同的聲音,并做出了一系列的選擇。例如,他們被要求說明在一組聲學樣本中哪個聲音與其他聲音不同,或者區(qū)分來源。

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

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

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