感官知觉不是表层的大脑工作

如果我们在智能手机的视线范围内过马路，汽车喇叭或引擎噪音就会吓到我们。在日常生活中，我们可以很容易地整合来自不同感官的信息，并将我们的注意力从一种感官输入转移到另一种——例如，从视觉到听觉。但是当这两种感官相互作用时，大脑是如何决定将注意力集中在哪一种感官上的呢?这些机制反映在大脑的结构中吗?

为了回答这些问题，莱比锡马克斯普朗克人类认知和脑科学研究所(MPI CBS)和伯明翰大学计算神经科学和认知机器人中心的科学家们测量了感官刺激是如何被处理的大脑。与以前的研究相比，他们没有将观察范围限制在海平面脑皮质。他们还首次测量了大脑皮层不同深度的感觉信号。研究人员的发现表明，我们的大脑通过不同的回路传导多感觉信息流，一直到这个高度折叠的大脑结构中最小的线圈。

当研究参与者躺在磁共振断层扫描仪(MRI)上时，科学家给他们展示屏幕上的视觉符号，同时播放声音。在先前的条件下，参与者被要求明确地将注意力集中在刺激物的听觉或可视方面。神经物理学家罗伯特·特纳(Robert Turner)、罗伯特·特兰佩尔(Robert Trampel)和Rémi Gau随后分析了感官刺激被处理的确切时间点。有两项挑战需要克服。“大脑皮层只有两到三毫米厚。所以我们需要一个非常高空间分辨率哥伦比亚广播公司MPI共同指导这项研究的Robert Trampel解释说。“此外，由于大脑皮层的密集折叠，我们必须用数字技术将其平滑，并将其分解成不同的层，以便能够精确定位信号。”当然，这些都是在电脑上完成的。”

结果显示，当参与者听到声音时，他们大脑的视觉区域基本处于关闭状态。无论他们关注的是听觉刺激还是视觉刺激，这种情况都会发生。然而，如果他们强烈关注听觉输入，大脑的活动减少，特别是在代表视野中心的区域。因此，声音似乎可以强烈地把我们的注意力从我们正在看的东西上吸引开。

在听觉大脑区域，研究人员还首次观察到，当参与者只听到声音时，不同皮层层的活动模式发生了变化。当参与者只感知到“眼睛看到的东西”时，情况就不同了:在这种情况下，没有变化。Rémi Gau总结道:“所以当我们必须同时处理不同的感觉印象时，不同的神经元回路变得活跃，这取决于我们的注意力集中在什么上。我们现在已经能够通过新的计算机实验使这些相互作用可见。”

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