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猴脑声音识别机制与人类相似

 
恒河猴大脑颞叶中的一个区域能够对其他猴子的叫声作出响应。(图片提供: Kevin Schafer/CORBIS)
 
一项新的研究显示,猴子大脑中的一个区域能够对其他同类发出的声音作出选择性响应。这一发现为研究声音识别的神经学基础铺平了道路,同时有助于加深关于人脑如何随着语音和语言进化而变化的认识。
 
在人脑中,一小部分颞叶会在响应人类语言的过程中加速运转,但是该区域对于其他声音却没有任何反应。这一区域被认为在通过声音识别个体的能力中扮演了一个重要角色——人类与许多动物都拥有这一天赋。但是科学家对于许多物种识别声音的神经学机制一直知之甚少。最近针对猴子的一些研究宣称,已经在猴子大脑中找到了一个与人脑中类似的区域,但并非所有的科学家都对此表示赞同。
 
在这项新的研究中,由德国图寅根市马普学会生物控制论研究所的神经科学家Christopher Petkov和Nikos Logothetis领导的研究小组,利用功能磁共振成像技术,对聆听不同声响的恒河猴的大脑活动进行了监控。这些声音包括咕咕声、呼噜声和由其他恒河猴发出的声音,以及不同动物的叫声、自然界的噪音(例如雷声和流水声)。恒河猴大脑颞叶中的一小块区域在响应同类的声音时会变得非常活跃,但对于其他声响却没有什么反应。研究人员在最近的英国《自然—神经学》杂志网络版上报告了这一研究成果。研究小组同时发现,这一大脑区域还能够区别不同猴子发出的声音——当研究人员重复播放一只猴子的叫声时,这种响应便会减弱;一旦另一只猴子的叫声出现,这种响应便又随之加强。
 
Petkov说,猴子大脑中与声音识别有关的区域为研究语言的进化提供了新的线索。他强调指出,一种可能性是,在我们遥远的灵长类祖先的大脑中,用来识别和评估其他个体叫声的神经回路,变成了能够控制更为复杂的口头交流方式——例如语音——的神经回路的前身。
 
美国普林斯顿大学的神经科学家Asif Ghazanfar表示,“这些科学家完成了一项非常出色的研究工作”,从而证明了猴子具有与人脑非常类似的声音识别区域。但Ghazanfar同时指出,值得注意的是,猴子与人类的声音识别区域分别位于各自颞叶的不同区域。他推测,人类的灵长类祖先大脑中的声音识别区域逐渐转移到“最近”进化出的能够解码和产生语音的大脑区域——例如,随着语言的进化,一些神经组织出现了重构。
 
(《自然—神经学》(Nature Neuroscience),doi:10.1038/nn2043,Christopher I Petkov, Nikos K Logothetis)
责任编辑:Mark
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    摘要
    一项新的研究显示,猴子大脑中的一个区域能够对其他同类发出的声音作出选择性响应。这一发现为研究声音识别的神经学基础铺平了道路,同时有助于加深关于人脑如何随着语音和语言进化而变化的认识。
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