你是否注意到，当你集中注意力时，突然听到冰箱在嗡嗡作响?或者，即使在喧闹的人群中，你的名字也会立刻引起你的注意?
人类的大脑非常擅长根据环境(例如我们当前的环境或优先事项)调整我们所听到的内容，但大脑究竟如何帮助我们检测、过滤和对声音做出反应仍不得而知。
现在，马里兰大学的生物学家距离解开这个谜团又近了一步。研究人员利用动物模型发现，眶额皮质 (OFC) 是与决策有关但通常与听觉无关的大脑区域，在帮助听觉皮质(大脑的主要听觉中心)适应不断变化的环境或情况方面发挥着核心作用。该团队的研究结果于 2024 年 7 月 11 日发表在《当代生物学》杂志上。
“我们的听觉不仅仅取决于周围的声音。它还很大程度上取决于我们正在做什么以及当时对我们来说什么是重要的，”马里兰大学生物学助理教授、论文的资深作者梅丽莎·卡拉斯 (Melissa Caras)解释道。“了解负责这些调整的神经机制还可以让我们更好地理解自闭症、阅读障碍或精神分裂症等神经发育障碍，并找到潜在的治疗方法——这些疾病都是感觉调节出现问题的。”
为了仔细研究听觉过程中涉及的大脑回路，研究人员将研究重点转向了沙鼠，这是一种小型哺乳动物，其基本听觉系统与人类相似。这些动物在两种不同的环境中接触声音模式。在一种情况下，动物被动地聆听声音而无需做任何事情。在另一种情况下，动物必须对听到的声音做出特定动作。通过记录和操纵动物的大脑活动，研究小组发现 OFC 帮助动物在被动和主动聆听之间切换。
“简而言之，当需要更仔细地注意声音时，OFC 会向听觉皮层发送信号，”卡拉斯说。“目前还不确定信号是直接发送还是通过中间大脑区域间接发送，但我们知道 OFC 中的活动对于沙鼠在我们的实验中的行为至关重要。”
当 OFC 被抑制时，动物的听觉皮层不会在被动聆听和主动聆听之间切换，从而削弱它们关注行为相关声音并对它们做出反应的能力。
“从更人性化的类比来看，这就像我突然告诉你要注意冰箱在背景中发出的嗡嗡声，”卡拉斯解释道。“如果你的 OFC 被静音，无法向你的听觉皮层发送信号，你可能会很难做到这一点，因为快速改变你对声音的感知的能力会受到损害。”
虽然这项研究是在动物身上进行的，但卡拉斯表示，研究结果可能对人类健康和幸福产生重大影响。快速将注意力转移到重要声音上的能力对于许多日常活动都至关重要，包括与他人交流和在繁忙或危险的环境中穿行。
“我们才刚刚开始了解大脑如何微调听觉敏感度以应对行为环境的突然变化。我们计划探索 OFC 与听觉皮层的具体沟通方式，看看是否有可能加强这种联系并提高听力，”Caras 说。“这项工作为研究人员和医疗保健专业人员制定更好的策略以改善健康人和感官障碍者的听力铺平了道路。”
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