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视觉和听觉它们如何在大脑中相互作用

作为一种普遍的经验,我们的感官并不是完全独立于其他感官而工作:视觉有助于倾听(这也许就是为什么人们戴着面具说话时很难听懂的原因)但也会影响味觉。长期以来,科学家们一直在研究大脑如何通过感官体验建立对现实的表征,以及在这个过程中每种感官需要多少或受到其他感官的影响。

在一项新的研究中出现在iScience,卢卡 IMT 高级研究学院的一组研究人员调查了视觉如何以及在多大程度上影响听力的发展。为此,IMT 学院分子思维实验室的研究人员招募了视力正常的人和先天失明的人或后来失明的人进行实验。参与者必须聆听和区分不同的“合成声音”集,也就是说,根据自然声音的声学特征重新创建的声音。这种特殊的方法使研究人员能够控制和操纵声音的所有所需特征,同时在类似于正常生活的条件下实现测试,让参与者聆听熟悉的声音,例如雨声、火声、拍手声或打字声。为了研究,不同的声音,做出了一系列的选择。例如,他们被要求说明在一组声学样本中哪些声音与其他声音不同,或者区分不同的来源。

与先前研究的预期相反,根据该研究,听力受到视力缺乏的强烈影响,先天失明的人视力正常的人同样擅长完成这些任务。据研究人员称,这表明基本的听觉过程独立于视觉发展;换句话说,视觉经验对于大脑从听觉事件中提取基本元素不是必需的。观察到的唯一区别是出生时失明的人和后来失明的人。在这种情况下,盲人在完成实验任务时会遇到更多困难,并且似乎与有视力的人和先天失明的人不同地使用声音信息。特别是,晚年失明的人似乎“全局”处理听觉信息,不太注意细节。研究人员不确定这种处理改变的原因,视觉,通过声音迅速识别物体。

“已经进行了许多研究来评估失明情况下听觉系统的适应性。这项研究是第一个结合计算方法的研究通过对具有典型和非典型感觉处理的个体的研究,允许设计与真实世界声音相匹配的合成声音,从而精确控制感觉输入的统计特性,”IMT 学院神经科学研究员、论文第一作者 Davide Bottari 说“该研究还提供了一种新方法来评估由感觉系统执行的特定计算的可塑性程度。”研究人员建议,虽然该研究侧重于听觉领域,但类似的方法可以用于其他感觉方式。

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