学习与可塑性
学习与可塑性
为了使声音有意义,我们的听觉系统需要能够从经验中学习,并适应不断变化的环境和事件。听觉系统中的这些适应过程发生在不同的时间尺度上,有些只需几秒钟,有些则持续一生。 "Auditory Neuroscience" 的第7章节描绘了我们听觉感知能力的发展,并将其置于耳朵和中枢听觉通路成熟的背景下。 我们考虑了感官体验在塑造听觉通路发育中的作用,及其对从声音定位到言语感知等听觉功能形成的影响。我们还研究使听觉系统在以后的生活中保持“可塑性”的神经机制,从而能够学习和适应不断变化的输入。以下网页提供有关该主题的进一步资料。
胎儿在子宫里听到的声音
胎儿在子宫里听到的声音
这段 YouTube 视频节选的标题为 "子宫内的生活" 描述了人类胎儿可能接触到的声音类型。在子宫内. 众所周知,人类胎儿在出生前就对声音很敏感,但认为他们能和成年人一样听声的想法是非常幼稚的。胎儿耳朵听到的声音既可以来自母体内部,也可以来自母体外部,这可能会影响听觉通路的发育,但未出生婴儿、甚至新生儿的大脑,在许多方面都非常不成熟。因此,大多数听觉感知能力都会观察到发育变化,有时需要数年才能达到成人的功能。
谷仓猫头鹰空间听觉的棱镜适应
谷仓猫头鹰空间听觉的棱镜适应
视频由加州大学戴维斯分校神经科学中心和神经生物学、生理学和行为学系的威廉·德贝罗博士友情提供(https://biology.ucdavis.edu/people/william-debello)
佩纳 J.L.,& 德贝罗 W.M. (2010).谷仓猫头鹰的听觉处理,可塑性和学习能力。实验动物研究所杂志 51, 338-352
克努森 E.I. ,& 克努森,P.F. (1989)。视觉校准发育中的谷仓猫头鹰的声音定位。神经科学杂志 9, 3306-3313.
1)谷仓猫头鹰能够利用视觉或听觉线索精确定位目标,如地面上的老鼠。这在下面的视频中有说明。第一只出现的谷仓猫头鹰直接飞向目标并抓住老鼠。第二只谷仓猫头鹰最近戴上了棱镜: 它的行为看起来相当正常,但是它错误地定位了老鼠,错过了。
2)这部电影展示了同一只佩戴棱镜的谷仓猫头鹰试图抓住一只老鼠,但没有成功(它总是瞄准目标的右边)。然而,经过几次尝试后,这种动物确实成功地抓住了老鼠,这表明视觉运动的适应性正在发生,以补偿棱镜的存在。
3) 最终,佩戴了棱镜的谷仓猫头鹰的听觉空间映射也适应了这种情况,使它能够在完全黑暗的环境中捕捉老鼠。注意看那只栖息在后面的谷仓猫头鹰和沿着竞技场最右边缘奔跑的老鼠。(第三段视频是用猫头鹰看不见的红外线拍摄的)。
鸟类的鸣叫学习
鸟类的鸣叫学习
这里可以找到斑胸草雀在不同年龄产生的初鸣、塑声鸣和成年鸣的例子。here.
“初鸣” - 被认为相当于人类婴儿的牙牙学语——由一只正常的38日龄的幼鸟产生。
这种早期的发声行为并不依赖于HVC 区(“高级发声中枢”),该区域包含成年鸣产生的神经回路。因此,双侧HVC失活不会改变上述例子中同一只斑胸草雀产生的初鸣;
下一阶段的鸣叫发声,称为"塑声鸣" 其特点是音节可变。一只50日龄的幼鸟发出的正常的塑声鸣如下图所示。
同一只50日龄雏鸟在双侧HVC损伤后产生鸣叫。虽然鸟还在发声,但是鸣叫已经失去了它的结构,更像是原始的初鸣。
成鸟发出的正常的无向鸣叫。
同一只成鸟在双侧 HVC损伤后的鸣叫。标志着正常成年鸣的独特音节消失了。