科学家识别出决定声音来源距离的大脑区域

马塞诸塞总医院马蒂诺生物医学成像中心的研究人员发现，大脑中负责决定声音产生的距离的部分，这个过程并不仅仅依赖于声音的音量大小。调查人员的报告，将出现在初版美国国家科学院院刊本周，该公司将提前在网上发布消息。

“虽然听起来响亮当源方法我们,人类是能够区分响亮的声音来自遥远和柔和的声音从一个源,表明我们的大脑使用距离线索独立的响度,”卡泰宁(Jyrki Ahveninen说,博士Martinos中心,PNAS的资深作者报告。“通过功能性核磁共振成像，我们发现了一组神经元在听觉皮层对声源的距离敏感，与那些处理响度变化的不同。除了提供基本的科学信息，我们的研究结果还可以帮助未来的听力障碍研究。”

人类的大脑有不同的区域来处理感官信息——负责视觉、听觉、味觉等的信号。对位于大脑后部的视觉皮层的研究，已经绘制出了处理视野特定部分的区域的详细地图。但是对位于耳朵前后头部一侧的听觉皮层的了解是相当有限的。虽然我们知道，延伸到头部后部的听觉皮层决定声音的来源，但我们还不知道大脑如何翻译复杂的听觉信号来确定声音来源的位置和距离。

在寻找处理声音距离的听觉神经元的过程中，研究团队面临着一些特殊的挑战。在研究听力的实验室里，声音必须通过耳机传递给研究参与者，这意味着必须模拟产生声音的声学“空间”。这一工作必须非常精确，因为造成声音混响的环境因素可能有助于感知距离。由于核磁共振设备本身会产生很大的噪音，研究人员每12秒扫描一次参与者的大脑，以测量他们在静息期对声音的反应。

在第一个试验中,研究参与者- 12成人正常的听力听一系列成对的声音在模拟不同程度的响度和距离从15到100厘米,被要求显示第二个声音是近还是远比第一。尽管响度的差异是随机变化的，但参与者在区分声音的模拟距离方面相当准确。对特定声音线索的声学分析表明，声音产生的回响在封闭环境中更明显，对于声音传播得更远的人来说，可能比参与者的两只耳朵感知到的声音差异更重要的距离线索。

后第一个实验证实了模拟的准确性声学环境,功能先生拍摄的图像在参与者收听另一系列成对的声音记录听觉皮层的活动如何改变,以应对不同的声音响度和方向以及在恒定的水平和沉默的声音。产生的图像识别出一小块区域，似乎对指示距离的线索敏感，但对响度不敏感。据研究人员所知，这是第一次发现对声源距离敏感的神经元。

“被识别的区域位于处理空间信息的听觉皮层区域附近，”通讯作者Norbert Kopco博士说。“这与知觉加工的一般模型是一致的大脑这表明，在听觉和视觉及其他感官中，空间信息与有关物体身份或特征(如音高)的信息是分开处理的声音。我们的研究还说明了结合不同领域的专业知识是多么重要——在我们的案例中，成像/生理学、心理学和计算神经科学——以推进我们对复杂系统的理解人类的大脑。"

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