人类大脑在根据我们所处的环境或当前注意力等各种因素调整我们对声音的感知方面非常熟练。然而，大脑处理、过滤和反应声音的具体机制仍然是一个谜。最近，生物学家在揭开这个谜团方面取得了进展。通过使用动物模型的研究，研究人员确定了眶额皮层（OFC），一个主要与决策相关而不是听觉的脑区，在帮助听觉皮层（大脑中的关键听觉中心）适应变化的情境或刺激中发挥着重要角色。
您是否注意到，当您有意识地关注某些声音时，它们会突然变得更加突出，比如冰箱的嗡嗡声或在嘈杂的人群中听到您的名字？
人类大脑在根据环境、当前活动或优先事项调整我们听到的内容方面非常擅长，但大脑具体是如何帮助我们探测、过滤和反应声音的仍然未知。
现在，马里兰大学的研究人员在解决这个难题方面取得了进展。使用动物模型，他们发现眶额皮层（OFC），一个以决策闻名但不传统上与听觉相关的脑区，在帮助听觉皮层（大脑的主要听觉中心）适应变化的情境或情况方面发挥着关键作用。这项研究的结果于2024年7月11日发表在《当前生物学》杂志上。
马里兰大学生物学助理教授梅丽莎·卡拉斯（Melissa Caras）是这项研究的高级作者，她解释道：“我们的听觉不仅受到周围声音的影响，还受到我们当时正在进行的活动和优先事项的影响。了解这些调整背后的神经机制可能会为自闭症、阅读障碍或精神分裂症等感官处理受到干扰的神经发育障碍提供见解和潜在治疗方案。”
为了研究参与听觉的脑电路，研究人员研究了沙鼠，其听觉系统与人类相似。沙鼠在不同的情境中暴露于声音模式：被动聆听或主动响应声音。通过观察和操控沙鼠的脑活动，研究人员发现OFC帮助动物在被动和主动聆听模式之间转换。
卡拉斯解释说：“从本质上讲，当是时候密切关注声音时，OFC会向听觉皮层发出信号。虽然目前尚不清楚这些信号是直接传递还是通过其他脑区转发，但OFC的活动在我们实验中对沙鼠的行为至关重要。”
当OFC被去活化时，沙鼠的听觉皮层未能在被动和主动聆听之间切换，影响了它们专注和响应相关声音的能力。
卡拉斯表示：“在人的情境中，这就像要求您突然专注于背景中冰箱的嗡嗡声。如果您的OFC处于非活动状态，无法向您的听觉皮层发出信号，您可能会很难做到，因为您调节声音感知的能力会受到阻碍。”
尽管这项研究是针对动物进行的，卡拉斯表示，这些发现可能对人类健康有重要影响。迅速将注意力转向重要声音的能力对于日常活动，如沟通和应对具有挑战性的环境至关重要。
卡拉斯强调：“我们刚刚开始理解大脑如何根据行为变化调整听觉敏感度。我们的目标是深入研究OFC如何与听觉皮层沟通，并探索增强这种联系以改善听觉能力的方法。这项研究为发展增强听力能力的战略奠定了基础，既适用于健康个体，也适用于有感官问题的人。”
此项研究得到了国家卫生研究院的支持，获奖编号为R00DC016046和R01DC020742。
