预测声音何时会发生依赖于大脑的运动系统

无论是跳舞还是只是用一只脚随着节拍敲击，我们都经历过音乐等听觉信号是如何引起运动的。现在，新的研究表明，大脑中的运动信号实际上会增强对声音的感知，当我们随着声音的节奏移动时，这种效果会增强。

我们已经知道，电机系统的部分大脑它控制着我们的动作，与大脑的感觉区域交流。运动系统控制眼睛和其他身体部位的运动，以引导我们的视线和四肢探索我们的空间环境。然而，由于耳朵是不能动的，所以不太清楚运动系统在辨别声音方面起什么作用。

本杰明·莫里隆是麦吉尔大学蒙特利尔神经学研究所的一名研究人员，他设计了一项基于这样一个假设的研究:信号来自大脑感觉运动皮层可以准备听觉皮层处理声音，并通过这样做提高它破译复杂声音流的能力，如语音和音乐。

在MNI研究员Sylvain Baillet的实验室里，他招募了21名参与者，让他们听复杂的音调序列，并指出目标旋律与参考旋律相比平均音调更高还是更低。研究人员还播放了一段交织在一起的分散注意力的旋律，以测量参与者专注于目标旋律的能力。

实验分两个阶段进行，在一个阶段，参与者完全静止，在另一个阶段，他们根据目标旋律的节奏敲击触摸板。参与者在执行这项任务的同时，用脑磁图(MEG)记录了他们的脑振荡，这是一种大脑区域用于相互交流的神经信号形式。

MEG毫秒成像显示，来自左侧感觉运动皮层的快速神经振荡的爆发直接指向大脑的听觉区域。这些振荡发生在对下一个感兴趣的音调的预期中。这一发现表明，运动系统可以提前预测声音何时会发生，并将这一信息发送到听觉区域，以便他们准备解释声音。

这一发现的一个引人注目的方面是，计时的大脑运动信号预测了目标旋律的传入音调，即使参与者完全保持静止。用手敲击感兴趣的节拍进一步提高了表现，证实了运动活动在听觉感知准确性方面的重要作用。

莫里隆说:“一个现实的例子是鸡尾酒会的概念:当你试图听某人说话，但同时周围有很多人在说话。”“在现实生活中，你有很多方法来帮助你关注你感兴趣的人:注意声音的音色和音高，在空间上关注这个人，看着嘴巴，利用语言线索，用句子的开头来预测它的结尾，但也要注意说话的节奏。后一种情况是我们在这项研究中分离出来的，以强调它是如何在大脑中发生的。”

更好地理解运动和听觉处理之间的联系，有一天可能意味着更好地治疗听力或语言理解问题的人。

Morillon说:“这对临床研究和康复策略有影响，尤其是对阅读困难的儿童和听力受损的患者。”“教会他们更好地依靠自己的电动机首先，与说话人的步调同步的系统可以帮助他们更好地理解讲话。”

这项研究发表在杂志上美国国家科学院院刊2017年10月2日。