研究团队|MIT科学家首次发现只对歌唱有反应的神经元，人声带伴奏的那种歌

博雯发自凹非寺
量子位 | 公众号 QbitAI
寻找技能专精的神经元，一直是神经科学领域一个永恒的课题。
【研究团队|MIT科学家首次发现只对歌唱有反应的神经元，人声带伴奏的那种歌】就拿“声音感知”来说，虽然对声音进行广泛感知的大脑区域早已确认，但人声语音、器乐演奏、人声歌唱、自然音等数个更细小领域中的“专精发烧友”就……

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而现在，科学家们终于首次发现了其中只对歌唱有反应的神经元！
没错，必须是有人声哼唱和旋律的那种，单纯的说话、演讲、乐器演奏都不行！
这项研究刚刚登上Current Biology，实验团队来自MIT。

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没得说，就等着啥时候凑齐一个可以合奏的神经元群了。

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专精“唱歌鉴赏”的神经元那么，这群专精“唱歌鉴赏”的神经元是怎么被发现的呢？
认知神经科学中的大多数方法，比如功能磁共振成像（fMRI），只能告诉你这里这里有反应，但不能呈现更具体或更细微的信息。
于是这次，科学家加入了一种新技术：皮层脑电图（ECoG），可以通过放置在颅骨内的电极记录电活动，以此获得更高分辨率的数据。
当然，他们并没有抛弃核磁共振，而是将平均时间内的ECoG元素投影到核磁共振的体素（Voxel）上，得到更精确、密集的空间映射图：

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基于这种开创性的思路，研究团队与15名医院患者合作，在几年内监测了他们对于165种声音的反应。

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在实验过程中，大脑会有选择地选择相应说话（单纯的发言）、音乐（无人声，乐器伴奏）以及带伴奏和人声的歌曲。
这时，研究团队在大脑颞叶顶部发现了一个几乎只对唱歌作出反应的区域：
（这也是靠近主管语言和音乐的一个区域）

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这一结果为听觉皮层更为精细的功能划分提供了证据。
论文一作Haignere这样表示。
这种能力具体是如何实现的？
研究人员猜测，这或许是因为这一区域的神经群非线性地整合了歌曲区别于语音和音乐的多种特征。
比如，唱歌区别于语音的是其旋律音调和节奏性，而与器乐不同的则是其声带共鸣和其他声音特有的结构。

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而能完成这些特征区分的，一定不是对音乐进行广泛感知的初级神经群。
因此，研究团队最后也提出，未来，进行语音和音乐训练的DNN或许可以在这种非初级听觉皮层的预测上进行更多的研究。
作者介绍论文的通讯作者Nancy Kanwisher是麻省理工大学的认知神经科学、大脑、认知科学的教授，她同时也是McGovern研究所、大脑思想和机械中心（CBMM）的成员。

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论文一作Norman Haignere本科毕业于耶鲁大学，从事视觉方向的研究，博士则就读于麻省理工大学，开始研究神经科学和认知科学。
目前，他就职于哥伦比亚大学的Zuckerman大脑研究所。

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论文：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960982222001312