大脑将声音刺激转化为运动（艺术想象图）。图片来源：葡萄牙尚帕利默未知科学研究中心
科技日报记者 张佳欣
为什么人们会根据声音做出判断，这时大脑究竟发生了什么？据最新一期《当代生物学》杂志报道，来自葡萄牙尚帕利默未知科学研究中心的研究人员阐明了大脑在那一时刻可能发生的行为。他们的发现加深了人们对感觉信息和行为选择如何在大脑皮层中相互交织的理解，并让人们更接近于揭开大脑从感知转化到行动的谜团。
大脑皮层可分成不同的功能区域。感觉区域可处理来自周围环境的信息，而运动区域则管理人们的行为。令人惊讶的是，与未来行动相关的信号也出现在感觉区域。为什么这些与运动相关的信号会出现在感觉区域？
为此，研究人员训练小鼠在两个动作中做出选择。与设定的阈值相比，小鼠必须判断声音是高还是低，并通过舔左或右两个喷嘴之一来报告其决定。
老鼠很快就学会了这个任务。它们通常一听到声音就会做出反应。为了将与声音相关的大脑活动与和反应相关的大脑活动分开，研究人员引入了关键的半秒延迟法，老鼠不得不暂缓作出决定。
经过6个月的严格训练，研究人员终于可以在执行任务时开始记录小鼠的神经活动。结果发现，与声音检测相关的信号出现得很快，衰减得也很快，在声音出现后大约400毫秒就消失了，并广泛分布在大脑皮层上。相比之下，与选择相关的信号在决定执行之前出现的时间较晚，并且集中在大脑皮层的更深层。进一步分析揭示，对特定声音频率做出反应的神经元，在与这些声音相关的动作中往往也更活跃。
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大脑源源不断地接收着各种信息，并对其作出解读。人们感知的世界，其实是大脑对信息加工后的结果。本文的研究试图探讨听觉和行动之间的关系。团队设计了精巧的实验，对小鼠进行了严格的训练。他们记录的神经活动表明，听觉皮层中的感觉信号与小鼠最终行动并不直接关联，信号很快就会消失，而选择信号则在更晚些时候出现。它或许涉及其他大脑更高级区域。
