子宮內(nèi)的早期聲音暴露塑造了聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)

在子宮內(nèi)，胎兒可以在妊娠 20 周左右開(kāi)始聽(tīng)到一些聲音。然而，由于羊水和周?chē)M織的消音作用，它們所接觸的輸入僅限于低頻聲音。

麻省理工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究表明，這種退化的感覺(jué)輸入對(duì)于聽(tīng)覺(jué)發(fā)育是有益的，也許是必要的。研究人員使用人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)處理的簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)模型表明，最初將輸入限制為低頻聲音，因?yàn)槟Ｐ蛯W(xué)會(huì)執(zhí)行某些任務(wù)實(shí)際上提高了它們的性能。

同一個(gè)團(tuán)隊(duì)的早期研究表明，早期暴露于模糊的面孔可以提高計(jì)算機(jī)模型隨后識(shí)別面孔的泛化能力，這些發(fā)現(xiàn)表明接收低質(zhì)量的感官輸入可能是大腦發(fā)育某些方面的關(guān)鍵。

“與其認(rèn)為輸入的質(zhì)量差是生物學(xué)強(qiáng)加給我們的限制，這項(xiàng)工作的立場(chǎng)是，也許大自然很聰明，并為我們提供了正確的動(dòng)力來(lái)開(kāi)發(fā)后來(lái)被證明非常有效的機(jī)制。當(dāng)我們被要求處理具有挑戰(zhàn)性的識(shí)別任務(wù)時(shí)，這是有益的，”領(lǐng)導(dǎo)該研究團(tuán)隊(duì)的麻省理工學(xué)院腦與認(rèn)知科學(xué)系視覺(jué)和計(jì)算神經(jīng)科學(xué)教授 Pawan Sinha 說(shuō)。

在這項(xiàng)新研究中，研究人員表明，從一開(kāi)始就將人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的計(jì)算模型暴露在全頻率范圍內(nèi)會(huì)導(dǎo)致在需要較長(zhǎng)時(shí)間吸收信息的任務(wù)上更差的泛化性能——例如，識(shí)別來(lái)自一個(gè)語(yǔ)音剪輯。研究人員說(shuō)，從應(yīng)用的角度來(lái)看，研究結(jié)果表明，早產(chǎn)嬰兒可能會(huì)受益于接觸低頻聲音，而不是他們現(xiàn)在在新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房聽(tīng)到的全頻譜。

Marin Vogelsang 和 Lukas Vogelsang 目前都是洛桑洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的學(xué)生，是該研究的主要作者，該研究發(fā)表在《發(fā)展科學(xué)》雜志上。Sidney Diamond 是一位退休的神經(jīng)學(xué)家，現(xiàn)在是麻省理工學(xué)院的研究附屬機(jī)構(gòu)，也是該論文的作者。

低質(zhì)量輸入

幾年前，辛哈和他的同事開(kāi)始對(duì)研究低質(zhì)量的感覺(jué)輸入如何影響大腦的后續(xù)發(fā)育產(chǎn)生了興趣。這個(gè)問(wèn)題的部分原因是研究人員有機(jī)會(huì)見(jiàn)到并研究了一個(gè)出生時(shí)患有白內(nèi)障的小男孩，該男孩直到他四歲才被移除。

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