子宮內(nèi)的早期聲音暴露塑造了聽覺系統(tǒng)

在子宮內(nèi)，胎兒可以在妊娠 20 周左右開始聽到一些聲音。然而，由于羊水和周圍組織的消音作用，它們所接觸的輸入僅限于低頻聲音。

麻省理工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究表明，這種退化的感覺輸入對于聽覺發(fā)育是有益的，也許是必要的。研究人員使用人類聽覺處理的簡單計算機模型表明，最初將輸入限制為低頻聲音，因為模型學(xué)會執(zhí)行某些任務(wù)實際上提高了它們的性能。

同一個團(tuán)隊的早期研究表明，早期暴露于模糊的面孔可以提高計算機模型隨后識別面孔的泛化能力，這些發(fā)現(xiàn)表明接收低質(zhì)量的感官輸入可能是大腦發(fā)育某些方面的關(guān)鍵。

“與其認(rèn)為輸入的質(zhì)量差是生物學(xué)強加給我們的限制，這項工作的立場是，也許大自然很聰明，并為我們提供了正確的動力來開發(fā)后來被證明非常有效的機制。當(dāng)我們被要求處理具有挑戰(zhàn)性的識別任務(wù)時，這是有益的，”領(lǐng)導(dǎo)該研究團(tuán)隊的麻省理工學(xué)院腦與認(rèn)知科學(xué)系視覺和計算神經(jīng)科學(xué)教授 Pawan Sinha 說。

在這項新研究中，研究人員表明，從一開始就將人類聽覺系統(tǒng)的計算模型暴露在全頻率范圍內(nèi)會導(dǎo)致在需要較長時間吸收信息的任務(wù)上更差的泛化性能——例如，識別來自一個語音剪輯。研究人員說，從應(yīng)用的角度來看，研究結(jié)果表明，早產(chǎn)嬰兒可能會受益于接觸低頻聲音，而不是他們現(xiàn)在在新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房聽到的全頻譜。

Marin Vogelsang 和 Lukas Vogelsang 目前都是洛桑洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的學(xué)生，是該研究的主要作者，該研究發(fā)表在《發(fā)展科學(xué)》雜志上。Sidney Diamond 是一位退休的神經(jīng)學(xué)家，現(xiàn)在是麻省理工學(xué)院的研究附屬機構(gòu)，也是該論文的作者。

低質(zhì)量輸入

幾年前，辛哈和他的同事開始對研究低質(zhì)量的感覺輸入如何影響大腦的后續(xù)發(fā)育產(chǎn)生了興趣。這個問題的部分原因是研究人員有機會見到并研究了一個出生時患有白內(nèi)障的小男孩，該男孩直到他四歲才被移除。

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