蝙蝠以其回聲定位技能而聞名，因此使用聲音進(jìn)行導(dǎo)航：它們通過(guò)發(fā)出超聲波呼叫并根據(jù)反射的聲音形成其周圍環(huán)境的圖像，以極其敏感的聽(tīng)覺(jué)“看到”。因此，例如，Seba 的短尾蝙蝠 (Carollia perspicillata) 使用這種回聲定位系統(tǒng)找到了它喜歡吃的水果。同時(shí)，蝙蝠使用它們的聲音與其他蝙蝠交流，然后它們使用較低的頻率范圍。Seba 的短尾蝙蝠的音域只有鳴禽和人類才有。就像人類一樣，它通過(guò)喉部發(fā)出聲音。
為了了解塞巴的短尾蝙蝠如何從各種不同的聲音中過(guò)濾出特別重要的信號(hào)——其他蝙蝠的警告叫聲、幼蝙蝠的孤立呼叫以及葉子迷宮中辣椒植物的反射例如，法蘭克福歌德大學(xué)的研究人員記錄了蝙蝠的腦電波。
為此，由細(xì)胞生物學(xué)和神經(jīng)科學(xué)研究所的 Manfred Kössl 教授領(lǐng)導(dǎo)的研究人員將電極——就像針灸針一樣細(xì)——插入到蝙蝠的頭皮下，而蝙蝠在麻醉下打瞌睡。最終，這種測(cè)量方法非常敏感，即使蝙蝠頭部的最輕微移動(dòng)也會(huì)干擾測(cè)量結(jié)果。盡管被麻醉，蝙蝠的大腦仍然會(huì)對(duì)聲音做出反應(yīng)。
然后連續(xù)播放兩個(gè)音高不同的音符，對(duì)應(yīng)回聲定位呼叫或通信呼叫。最初播放的序列中，音符 1 的出現(xiàn)頻率遠(yuǎn)高于音符 2，例如“1-1-1-1-2-1-1-1-2-1-1-1-1-1-1 ……”。這在下一個(gè)序列中被顛倒了，音符 1 很少出現(xiàn)，而音符 2 經(jīng)常出現(xiàn)。通過(guò)這種方式，科學(xué)家們想要確定給定聲音的神經(jīng)元處理是否取決于它發(fā)生的概率，而不是取決于它的音高。
博士該研究的主要作者、學(xué)生 Johannes Wetekam 解釋說(shuō)：“事實(shí)上，我們的研究結(jié)果表明，一種罕見(jiàn)且因此出乎意料的聲音比頻繁的聲音會(huì)導(dǎo)致更強(qiáng)的神經(jīng)元反應(yīng)。”在這方面，蝙蝠的大腦通過(guò)淡化這些信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)神經(jīng)元對(duì)頻繁回聲定位呼叫的反應(yīng)強(qiáng)度，并放大對(duì)不頻繁通信呼叫的反應(yīng)。Wetekam 說(shuō)：“這表明蝙蝠處理意外聲音的方式取決于它們的頻率，以便收集足夠的感官印象。”
Wetekam 說(shuō)，這里有趣的方面是信號(hào)的處理似乎已經(jīng)發(fā)生在腦干中，迄今為止人們認(rèn)為腦干僅接收聲學(xué)信號(hào)并將它們傳輸?shù)酱竽X的更高區(qū)域，然后信號(hào)被抵消互相對(duì)抗。原因?“這可能會(huì)為整個(gè)大腦節(jié)省大量能量，并允許做出非?？焖俚姆磻?yīng)，”Wetekam 說(shuō)。
Manfred Kössl 教授認(rèn)為“我們都熟悉派對(duì)效應(yīng)：我們過(guò)濾掉周圍環(huán)境中人們的對(duì)話，這樣我們就可以完全專注于我們正在與之交談的人。這些機(jī)制類似于蝙蝠身上的機(jī)制。如果我們可以更好地了解蝙蝠是如何聽(tīng)到聲音的，將來(lái)這可以幫助我們了解 ADHD(注意力缺陷多動(dòng)障礙)等疾病會(huì)發(fā)生什么，這些疾病會(huì)破壞對(duì)外來(lái)刺激的充分處理。”
標(biāo)簽：
免責(zé)聲明：本文由用戶上傳，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除！