尋找技能專精的神經(jīng)元，一直是神經(jīng)科學領(lǐng)域一個永恒的課題。就拿“聲音感知”來說，雖然對聲音進行廣泛感知的大腦區(qū)域早已確認，但人聲語音、器樂演奏、人聲歌唱、自然音等數(shù)個更細小領(lǐng)域中的“專精發(fā)燒友”就……
而現(xiàn)在，科學家們終于首次發(fā)現(xiàn)了其中只對歌唱有反應的神經(jīng)元！沒錯，必須是有人聲哼唱和旋律的那種，單純的說話、演講、樂器演奏都不行！這項研究剛剛登上 Current Biology，實驗團隊來自 MIT。
沒得說，就等著啥時候湊齊一個可以合奏的神經(jīng)元群了。
專精“唱歌鑒賞”的神經(jīng)元
那么，這群專精“唱歌鑒賞”的神經(jīng)元是怎么被發(fā)現(xiàn)的呢？認知神經(jīng)科學中的大多數(shù)方法，比如功能磁共振成像（fMRI），只能告訴你這里這里有反應，但不能呈現(xiàn)更具體或更細微的信息。
于是這次，科學家加入了一種新技術(shù)：皮層腦電圖（ECoG），可以通過放置在顱骨內(nèi)的電極記錄電活動，以此獲得更高分辨率的數(shù)據(jù)。
當然，他們并沒有拋棄核磁共振，而是將平均時間內(nèi)的 ECoG 元素投影到核磁共振的體素（Voxel）上，得到更精確、密集的空間映射圖：
基于這種開創(chuàng)性的思路，研究團隊與 15 名醫(yī)院患者合作，在幾年內(nèi)監(jiān)測了他們對于 165 種聲音的反應。
在實驗過程中，大腦會有選擇地選擇相應說話（單純的發(fā)言）、音樂（無人聲，樂器伴奏）以及帶伴奏和人聲的歌曲。這時，研究團隊在大腦顳葉頂部發(fā)現(xiàn)了一個幾乎只對唱歌作出反應的區(qū)域：（這也是靠近主管語言和音樂的一個區(qū)域）
這一結(jié)果為聽覺皮層更為精細的功能劃分提供了證據(jù)。
論文一作 Haignere 這樣表示。
這種能力具體是如何實現(xiàn)的？研究人員猜測，這或許是因為這一區(qū)域的神經(jīng)群非線性地整合了歌曲區(qū)別于語音和音樂的多種特征。比如，唱歌區(qū)別于語音的是其旋律音調(diào)和節(jié)奏性，而與器樂不同的則是其聲帶共鳴和其他聲音特有的結(jié)構(gòu)。
而能完成這些特征區(qū)分的，一定不是對音樂進行廣泛感知的初級神經(jīng)群。因此，研究團隊最后也提出，未來，進行語音和音樂訓練的 DNN 或許可以在這種非初級聽覺皮層的預測上進行更多的研究。
作者介紹
論文的通訊作者 Nancy Kanwisher 是麻省理工大學的認知神經(jīng)科學、大腦、認知科學的教授，她同時也是 McGovern 研究所、大腦思想和機械中心（CBMM）的成員。
論文一作 Norman Haignere 本科畢業(yè)于耶魯大學，從事視覺方向的研究，博士則就讀于麻省理工大學，開始研究神經(jīng)科學和認知科學。目前，他就職于哥倫比亞大學的 Zuckerman 大腦研究所。
論文：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960982222001312
參考鏈接：
https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220222121221.htm
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