我们听到的声音如何帮助我们预测事物的感觉
东安格利亚大学的研究人员对大脑处理声音和触觉的方式有了重要发现。
今天发表的一项新研究表明,大脑的不同感觉系统是如何紧密相连的——当我们听到与触摸物体相关的特定声音时,对触摸做出反应的区域也参与其中。
他们发现,大脑的这些区域可以区分听球弹起来的声音和在键盘上打字的声音。
人们希望,了解大脑功能的这一关键领域,可以在未来帮助那些神经多样化的人,或者患有精神分裂症或焦虑症的人。它可能会导致大脑启发计算和人工智能的发展。
东安格利亚大学心理学院的首席研究员弗雷泽·史密斯博士说:“我们知道,当我们听到一个熟悉的声音,比如弹球的声音,这让我们期待看到一个特定的物体。但我们发现,它也会导致大脑表现出触摸该物体和与之互动的感觉。”
“这些期望可以帮助大脑处理感觉信息更有效。”
研究小组使用核磁共振扫描仪收集大脑成像数据,同时10名参与者聆听与物体互动产生的声音,如弹球、敲门、压纸或敲击键盘。
他们使用一种叫做功能性核磁共振成像(fMRI)的特殊成像技术进行了测量大脑的活动整个大脑。
他们使用复杂的机器学习分析技术来测试大脑最早的触摸区域(主要体感皮层)产生的活动是否能区分不同类型的物体交互产生的声音(弹球和在键盘上打字)。
他们还对对照声音进行了类似的分析,类似于听力测试中使用的声音,以排除任何声音都可以在这个大脑区域被识别的可能性。
研究人员克里·贝利博士说,他们的“研究表明,我们大脑的一部分,被认为只有当我们触摸当我们听到与触摸物体相关的特定声音时,物体也会参与进来。”
“这支持了这样一种观点,即这些大脑区域的关键作用是预测我们接下来可能会经历什么,无论当前有什么感觉流。”
史密斯博士补充说,他们的“发现挑战了神经科学家传统上对大脑感觉区域运作方式的理解,并证明了大脑的不同感觉系统实际上都是相互关联的。”
“我们的假设是,这些声音提供了预测,有助于我们未来与物体的互动,这符合大脑功能的一个关键理论——预测处理。”
“理解大脑功能的这一关键机制可能会为精神分裂症、自闭症或焦虑等心理健康状况提供令人信服的见解,此外,还会导致在心理健康方面的发展大脑——启发了计算机和人工智能。”
这项研究由东安格利亚大学领导,与艾克斯-马赛大学(法国)和马斯特里赫特大学(荷兰)的研究人员合作。
这项研究发表在该杂志上大脑皮层.
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