博雯 發自 凹非寺
量子位 | 公衆号 QbitAI
尋找技能專精的神經元，一直是神經科學領域一個永恒的課題。
就拿“聲音感覺”來說，雖然對聲音進行廣泛感覺的大腦區域早已确認，但人聲語音、器樂演奏、人聲歌唱、自然音等數個更細小領域中的“專精發燒友”就……
而現在，科學家們終于首次發現了其中隻對歌唱有反應的神經元！
沒錯，必須是有人聲哼唱和旋律的那種，單純的說話、演講、樂器演奏都不行！
這項研究剛剛登上Current Biology，實驗團隊來自MIT。
沒得說，就等着啥時候湊齊一個可以合奏的神經元群了。
專精“唱歌鑒賞”的神經元
那麼，這群專精“唱歌鑒賞”的神經元是怎麼被發現的呢？
認知神經科學中的大多數方法，比如功能磁共振成像（fMRI），隻能告訴你這裡這裡有反應，但不能呈現更具體或更細微的資訊。
于是這次，科學家加入了一種新技術：皮層腦電圖（ECoG），可以通過放置在顱骨内的電極記錄電活動，以此獲得更高分辨率的資料。
當然，他們并沒有抛棄核磁共振，而是将平均時間内的ECoG元素投影到核磁共振的體素（Voxel）上，得到更精确、密集的空間映射圖：
基于這種開創性的思路，研究團隊與15名醫院患者合作，在幾年内監測了他們對于165種聲音的反應。
在實驗過程中，大腦會有選擇地選擇相應說話（單純的發言）、音樂（無人聲，樂器伴奏）以及帶伴奏和人聲的歌曲。
這時，研究團隊在大腦颞葉頂部發現了一個幾乎隻對唱歌作出反應的區域：
（這也是靠近主管語言和音樂的一個區域）
這一結果為聽覺皮層更為精細的功能劃分提供了證據。
論文一作Haignere這樣表示。
這種能力具體是如何實作的？
研究人員猜測，這或許是因為這一區域的神經群非線性地整合了歌曲差別于語音和音樂的多種特征。
比如，唱歌差別于語音的是其旋律音調和節奏性，而與器樂不同的則是其聲帶共鳴和其他聲音特有的結構。
而能完成這些特征區分的，一定不是對音樂進行廣泛感覺的初級神經群。
是以，研究團隊最後也提出，未來，進行語音和音樂訓練的DNN或許可以在這種非初級聽覺皮層的預測上進行更多的研究。
作者介紹
論文的通訊作者Nancy Kanwisher是麻省理工大學的認知神經科學、大腦、認知科學的教授，她同時也是McGovern研究所、大腦思想和機械中心（CBMM）的成員。
論文一作Norman Haignere大學畢業于耶魯大學，從事視覺方向的研究，博士則就讀于麻省理工大學，開始研究神經科學和認知科學。
目前，他就職于哥倫比亞大學的Zuckerman大腦研究所。
論文：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960982222001312
參考連結：
https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220222121221.htm