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盲人会有更好的听力么?为什么?

来源:本站原创 2019-07-17 08:01

2019年7月17日讯 /生物谷BIOON /——研究表明,天生失明或早年失明的人往往有更细致入微的听觉,尤其是在音乐能力和跟踪天空中移动物体方面。

几十年来,科学家们一直想知道大脑的哪些变化可能是增强听觉能力的基础。现在,华盛顿大学发表了两篇研究论文,利用功能性核磁共振成像来识别盲人大脑中的两种差异,这两种差异可能是他们更好地利用听觉信息的能力的原因。

"有一种观点认为,盲人擅长听觉任务,因为他们必须在没有视觉信息的情况下在世界上生存。我们想要探索这在大脑中是如何发生的。"

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两项研究都考察了大脑对听觉频率细微差别的敏感度,而不是简单地观察大脑在听音乐时哪个部位最活跃。

华盛顿大学心理学系的研究生、《神经科学杂志》论文的第一作者Kelly Chang说:"我们并不是在测量神经元放电的速度,而是测量神经元群如何准确地表达声音信息。"

该研究发现,在听觉皮层中,盲人在辨别微小的声音频率差异方面,比视力正常的人表现出更窄的神经"调谐"。

"这是第一个研究表明失明会导致听觉皮层的可塑性。这一点很重要,因为这是大脑中接收盲人和正常人非常相似听觉信息的区域。但是对于盲人来说,需要从声音中提取更多的信息,而这一区域似乎因此发展出了更强的能力。这为婴儿大脑能力的发展如何受到成长环境的影响提供了一个很好的例子。"

《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)上发表的研究探索了生来失明或早年失明的人(被称为"早期盲人")的大脑如何识别天空中的运动物体。

研究小组发现,大脑中一个叫做hMT+的区域--在视力正常的个体中负责跟踪移动的视觉物体--显示出盲人的神经反应,反映了运动和听觉信号的频率。这表明,在盲人中,hMT+区域被招募来扮演类似的角色--跟踪移动的听觉对象,如汽车,或周围人的脚步声。

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发表在《神经科学杂志》上的这篇论文涉及两个团队--一个在华盛顿大学,另一个在英国牛津大学。两组研究人员都测量了研究参与者的神经反应,同时让参与者听一串莫尔斯电码似的音调,这些音调的频率不同,而fMRI机器则记录了大脑活动。研究小组发现,在盲人参与者中,听觉皮层更准确地代表了每个声音的频率。

"我们的研究表明,盲人的大脑更能识别频率,"Chang说。"对于一个有视力的人来说,准确地表达声音并不重要,因为他们有视力来帮助他们识别物体,而盲人只有听觉信息。这让我们了解到大脑的变化是如何解释为什么盲人更善于识别环境中的声音的。"

《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)的研究研究了大脑hMT+区域的"招募"可能如何帮助盲人利用声音跟踪物体的运动。参与者再一次听到不同频率的声音,但这次的声音听起来像是在移动。正如在以前的研究中发现的那样,盲人hMT+区域的神经反应包含了声音运动方向的信息,而在视力正常的参与者中,这些声音并没有产生显着的神经活动。

通过使用频率不同的声音,研究人员可以证明,盲人hMT+区域对声音的频率和运动都是有选择性的,这支持了该区域可能帮助盲人跟踪空间中移动的物体的观点。

Fine说:"这些结果表明,早期失明会导致视觉区域被用来以一种相对复杂的方式解决听觉任务。"

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这项研究还包括两名视力恢复受试者,他们从婴儿期失明到成年,成年后通过手术恢复视力。在这些个体中,hMT+区域似乎具有双重功能,能够处理听觉和视觉运动。

这两项研究扩展了当前关于大脑如何发展的知识,因为团队不仅是观察大脑的哪个区域是由于失明发生改变,但也恰恰是检查的变化--具体地说,对频率敏感,可能解释早期盲人世界的意义。正如一名研究参与者所描述的,"你用眼睛看,我用耳朵看。"(生物谷Bioon.com)

参考资料:





【5】Elizabeth Huber et al. Responses in area hMT+ reflect tuning for both auditory frequency and motion after blindness early in life. PNAS. https://doi.org/10.1073/pnas.1815376116

【6】Elizabeth Huber et al. Early Blindness Shapes Cortical Representations of Auditory Frequency within Auditory Cortex. Journal of Neuroscience 26 June 2019,  39 (26) 5143-5152; DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.2896-18.2019
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