仔细回想一下，平常生活中，比起自己的脚步声，我们是不是更容易注意到别人向你走来的脚步声？照理说自己的脚步声离自己最近，应该会听得最清楚才对，这是为什么呢？
一项在老鼠身上进行的新研究发现，小鼠大脑能自动忽略自己的脚步声。研究人员在《自然》（Nature）杂志表示，这样的能力可协助老鼠更清楚听到周遭环境的其他声音。将这项结果进一步延伸：我们的大脑可能也配备过滤噪音的功能，可帮助我们忽略自己的脚步声或嘎吱作响的咀嚼声。
杜克大学（Duke University）神经生物学教授理查德‧穆尼（Richard Mooney）表示：“对在田野行动的老鼠来说，听到猫的脚步声比听到自己的更好”。
穆尼和团队用老鼠来研究“声学虚拟实境系统”（acoustic virtual reality system）。他们将微小电极植入老鼠的听觉皮层（auditory cortex），也就是大脑处理声音的区域，让老鼠在显微镜下的跑步机上跑步，以便拍摄大脑的 live 图像。
为了观察大脑处理声音与动物运动之间的相关性，研究人员创造了人工脚步声，也就是老鼠在野外不会听到的声音。随着老鼠每走一步，研究人员都会播放一个短而高的音调。“想像一下老鼠正在一架小钢琴上面跑，但每个键都发出完全相同的音调。”穆尼形容。
经过两到三天，老鼠走了不下数千次步伐后，穆尼和团队发现，听觉皮层的活动减少了。 但是当研究人员改变音调，听觉皮层会变得更活跃。“这也可以解释为什么当你穿着平常不穿的厚重靴子时，你会更清楚听到自己的脚步声。”穆尼说。
“经验可以塑造大脑如何抑制运动引起的可预知感觉。”他说。
这些影像和测量显示运动皮层（motor cortex），也就是掌管运动相关资讯的大脑区域，与听觉皮层之间有强烈耦合。训练期间，运动皮层渐渐形成突触（synapse），与听觉皮层产生连接。所谓突触就是神经元之间，或神经元与肌细胞、腺体之间传递讯息的特异性接头。这些连接最终能当作噪音过滤器。
▲ 思觉失调症患者的神经元。（Source：Dr. Kristen Brennand / Salk Institute for Biological Studies）
怎么做到的呢？首先，由运动皮层的抑制性神经元（inhibitory neurons）或脑细胞发出讯号，这个讯号能抑制听觉皮层的神经元，使之无法发出让我们意识到声音的讯号，也就是过滤掉特定声音了。“这个过程非常快，意味着取消讯号与大脑发布运动命令是同时进行。”穆尼说。
研究人员还发现，和未经训练的老鼠比起来，经过训练得以忽略自己脚步声的老鼠，运动时更能检测出异常或新的声音。穆尼认为这个结果可转应用在人类身上。虽然人类的皮质比老鼠更发达，但“运动皮层和听觉皮层之间的基本脑结构存在于所有研究过的哺乳类动物”，他说。
老鼠不会弹钢琴，对它们而言，抑制自己听到自我运动造成的声音是为了生存，例如更能注意到潜在掠食者。
对人类来说，情况也可能如此，但这种听觉调适也能帮助人们参与复杂的活动，像是学会说话、演奏乐器或唱歌。这种系统可训练大脑对演奏或唱歌的旋律有预期，一旦结果和期待不同，你便能敏锐感觉到。
“进一步了解这个系统对精神病的研究是有帮助的。”穆尼表示。例如，思觉失调症（Schizophrenia）是一种慢性衰弱的精神疾病，患者可能出现幻觉（hallucination）和妄想（delusion）。幻觉通常是听到声音或看到东西，而妄想是种错误的信念。
其中，声音的幻觉被认为是由大脑坏掉的预测电路所引起，换句话说，即使在没有外部声音触发的情况下，听觉脑细胞还是会活化，而不会有效抑制。因此对这个声音抑制系统的研究，或许能对精神疾病的治疗有所贡献。
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（首图来源：pixabay）
