大腦如何創(chuàng)造我們對現(xiàn)實(shí)的感知

華盛頓特區(qū)——人類和動(dòng)物研究的新發(fā)現(xiàn)揭示了關(guān)于感官信息和認(rèn)知過程如何在大腦中相互作用以產(chǎn)生我們對世界的感知的線索。研究結(jié)果發(fā)表在 2021 年神經(jīng)科學(xué)年會(huì)上，這是神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)的年會(huì)，也是世界上最大的腦科學(xué)和健康新興新聞來源。

視覺、聲音和觸覺等感官輸入會(huì)產(chǎn)生關(guān)于外部世界的豐富信息。但是我們對感覺的感知和解釋在很大程度上受到注意力、期望和記憶等認(rèn)知過程的影響。更好地理解知覺現(xiàn)象的神經(jīng)基礎(chǔ)將有助于澄清日常經(jīng)驗(yàn)——例如從嘈雜的背景中挑選出單一聲音的能力——以及知覺改變的障礙——例如注意力缺陷/多動(dòng)障礙、自閉癥、精神分裂癥和阿爾茨海默病。

今天的新發(fā)現(xiàn)表明：

在小鼠中，一種稱為 PV 神經(jīng)元的特定類型的腦細(xì)胞提高了區(qū)分目標(biāo)聲音和背景噪音的能力(即雞尾酒會(huì)問題)(Kamal Sen，波士頓大學(xué))。

在經(jīng)歷事件時(shí)對自己身體的所有權(quán)感增強(qiáng)了該事件在海馬體中的記憶表征，海馬體是參與學(xué)習(xí)和記憶的大腦區(qū)域(Heather Iriye，瑞典卡羅林斯卡學(xué)院)。

在人類和猴子中，想象一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)會(huì)激活大腦的運(yùn)動(dòng)敏感區(qū)域，這表明這兩個(gè)物種都可以以相似的方式模擬世界的不同版本(David Sheinberg，布朗大學(xué))。

一項(xiàng)涉及實(shí)時(shí)頭皮 EEG 記錄通知的非侵入性經(jīng)顱磁刺激 (TMS) 的新技術(shù)通過調(diào)節(jié)額葉和視覺大腦區(qū)域之間的通信增強(qiáng)了人類的視覺感知(Nitzan Censor，特拉維夫大學(xué)，以色列)。

普林斯頓大學(xué)研究視覺感知和注意力的教授薩賓·卡斯特納 (Sabine Kastner) 說：“今天提出的神經(jīng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)證明了比較大腦研究在人類感知和認(rèn)知中長期存在的問題中的重要性。”“這些進(jìn)展表明，不同模型系統(tǒng)的研究如何結(jié)合在一起，以告知我們對人腦的理解，從感知的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制到我們的主觀感知體驗(yàn)。”

這項(xiàng)研究得到了包括美國國立衛(wèi)生研究院和私人資助組織在內(nèi)的國家資助機(jī)構(gòu)的支持。在BrainFacts.org上了解有關(guān)感官知覺和大腦的更多信息。

感知機(jī)制新聞發(fā)布會(huì)總結(jié)

不同層次的大腦活動(dòng)模式，從單個(gè)細(xì)胞到多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，揭示了認(rèn)知過程如何塑造對感官信息的感知。

動(dòng)物研究可以探索感知現(xiàn)象的機(jī)制基礎(chǔ)，而人類的功能成像研究則可以調(diào)查主觀體驗(yàn)。

PV神經(jīng)元增強(qiáng)雞尾酒會(huì)問題中的皮質(zhì)編碼

Kamal Sen，kamalsen@bu.edu，摘要 P442.10

使聽者能夠在嘈雜環(huán)境中選擇和跟隨特定聲音的大腦機(jī)制(有時(shí)稱為雞尾酒會(huì)問題)知之甚少，并且可能在患有聽力障礙和自閉癥等疾病的人群中受損。

在小鼠中，聽覺皮層中特定細(xì)胞類型(稱為 PV 神經(jīng)元)的活動(dòng)提高了大腦在競爭聲音中選擇目標(biāo)聲音的能力。

PV 神經(jīng)元增強(qiáng)了皮層神經(jīng)元響應(yīng)目標(biāo)聲音的時(shí)間和模式，為設(shè)計(jì)更好的助聽設(shè)備提供了一種潛在的策略。

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