Hvorfor kan vi høre andre fodspor,

Du går ned ad en øde gade, og pludselig hører du fodspor. Nogen kan følge dig, du tænker. Fordi, selvom gaden er stille, dine egne fodspor ville aldrig registrere sig hos dig - kun dem af en fremmed. Så hvorfor kan vi ikke høre de lyde, vi laver selv?

Forskere har længe vidst, at vi er i stand til at indstille vores egne personlige lyde, men var tidligere i mørket om, hvordan hjernen udfører denne bedrift, Nemlig. Resultaterne af en ny undersøgelse, offentliggjort i tidsskriftet Nature, sigter mod at forstærke vores forståelse af dette fænomen ved at fokusere på fodspor.

"Vi ville forstå, hvordan de enkelte celler i vores hjerner - vores neuroner - arbejder sammen for at få det til at ske, "hovedforsker Dr. David Schneider, en adjunkt ved Center for Neural Science ved New York University (NYU), forklarer i en e -mail. "At gøre det, vi studerede musens hjerner. Og vi byggede et augmented reality -system, så når mus løb, vi kunne eksperimentelt kontrollere de lyde, de hørte. Vi kunne give dem et par dage, mens deres gang gik med en lyd, så kunne vi uventet skifte lyden. "

Forskning blev udført på Duke University's School of Medicine. Forskerne opdagede hurtigt, at når musene forventede, at deres gang ville lyde på en bestemt måde, neuronerne i den auditive cortex (et af de vigtigste hørecentre i hjernen) holdt op med at reagere på støjen.

"Det var næsten som om de havde særlige hovedtelefoner på, der kunne filtrere lyden af ​​deres egne bevægelser, "Forklarer Schneider." I modsætning hertil er da vi spillede en uventet lyd, neuroner i deres auditive cortex havde store reaktioner. "

Forskerne indså hurtigt, at da musene blev fortrolige med lydene fra deres egen gang, der var nogle vigtige forbindelser, der blev ændret mellem den auditive cortex og motor cortex, som er den del af hjernen, der er ansvarlig for bevægelse.

"Forbindelserne styrkes på hæmmende neuroner i den auditive cortex, der er aktive, da musen hørte fodsporets lyd, "Siger Schneider." Slutresultatet var, at hver gang musen gik, en gruppe hæmmende neuroner var aktive for at skabe et foto-negativ af den lyd, musen forventede, som kunne annullere den forventede lyd, når den blev hørt. "

Ikke bare fodspor

Oplevelsen er ikke begrænset til fodspor, enten. "Den tunge vejrtrækning ved sjældent, at de er en tung ånde, fordi det ikke lyder så højt for dem! Og jeg tror, ​​at det samme er tilfældet med tastetryk, "Tilføjer Schneider." Selvfølgelig kan jeg høre mine egne tastetryk, når jeg skriver, men jeg bliver normalt ikke irriteret over dem. Men hvis nogen, der sidder ved siden af ​​mig, skriver tungt, driver det mig til kamp. "

For enhver skabning, der er vant til at blive jagtet, som mus, denne evne til at filtrere sine egne uskyldige lyde og fokusere på de mere potentielt farlige er kritisk. Dette er også det samme fænomen, når vi synger, tale eller spille musik.

"Vi har normalt en idé i hovedet om, hvilken lyd vi gerne vil producere. Når jeg sætter mig ved klaveret og slår for eksempel tasterne, Jeg ved, hvilken musik jeg vil have den til at lave. Men når vi øver ofte tager vi fejl "Schneider siger." Den mekanisme, som vi har beskrevet i dette papir-evnen til at ignorere de forventede konsekvenser af vores bevægelse-giver os den ekstra seje evne til at opdage, når vi har fejlet det. Så hvis jeg spiller klaver helt rigtigt, Jeg hører det, jo da, men min auditive cortex er temmelig tavs. Men når jeg spiller det forkert, Jeg får et meget større svar. "

Som resultat, Schneider siger, hjernen er i stand til at tolke dette svar som, "Hej, det lød ikke rigtigt, måske skulle jeg flytte fingrene lidt anderledes næste gang. "

"Og det giver os mulighed for at lære af vores fejl, " han siger, bemærker, at de stadig forsøger at finde ud af, hvordan sådanne fejlsignaler bruges af hjernen, når de lærer sprog- og musikfærdigheder.

Forskerne håber at kunne bruge disse oplysninger til at belyse et par forskellige områder næste gang. For eksempel, det er muligt, at de samme hjernekredsløb, der er involveret i at ignorere og/eller detektere lydefejl hos patienter med sygdomme som skizofreni.

"Mennesker, der lider af skizofreni, oplever ofte levende fantomstemmer, der faktisk ikke er der, "Siger Schneider." Det er blevet foreslået, at disse hallucinationer kan skyldes ændret forbindelse mellem motoriske og hørecentre i hjernen, og vi tror, ​​at hjernekredsløbet, vi har identificeret, kan være involveret. Så vi vil gerne studere mus, der har lignende genetiske mutationer som dem, der er forbundet med skizofreni hos mennesker. "

Selvom fodspor ikke har tendens til at være for generende for mennesker, andre lyde (som tung vejrtrækning og højt tygge) er bestemt. Imidlertid, de holder ikke et lys til lyden af ​​en kniv på en flaske, en gaffel på et glas eller kridt på en tavle, som er de tre mest irriterende lyde til den menneskelige hjerne, ifølge en artikel i Journal of Neuroscience fra 2012.