2009-12-02

聽覺假象:我們的腦如何創造連續的聲音?

Auditory illusion: How our brains can fill in the gaps to create continuous sound
http://www.physorg.com/news178376538.html

November 25, 2009

聽人相對較常「聽見的」聲音並非真的在那裡。事實上,那是腦部重新建構片段聲音的能力,讓我們能繼續在吵雜的房間內成功地談話。現在,一項新研究幫忙解釋腦中發生了什麼事,讓我們將實際上是中斷的(physically interrupted)聲音感知成連續的聲音。這項研究,由 Cell Press 出版在 11/25 當期的 Neuron 上,為人類聽力的結構性本質提供了迷人的洞見。

"在我們日常生活中,我們想要注意的聲音也許被背景噪音所扭曲或隱蔽,那意味著喪失了某些資訊。儘管如此,我們的腦袋卻能設法填補這些資訊間隙,賦予我們這種聲音的完整「圖像」," 來自荷蘭 Maastricht 大學認知神經科學系的資深研究作者 Dr. Lars Riecke 解釋。Dr. Riecke 以及同僚對於揭開這種與聽覺連貫性錯覺(auditory continuity illusion)相關的神經機制相當感興趣,於此,實質上是中斷的聲音,在背景噪音中聽起來卻是連續的。

藉由行為測量(參與者在此評比某音調的連續性)與腦中電氣活動之同步測量的結合,研究者分別調查與「實質中斷聲音編碼」以及與其「聽覺復原」相關的感覺感知過程時機(timing of sensory-perceptual processes)。有趣的是,當聲音非實際地(illusorily)被復原時,稱為θ振盪(theta oscillations)的慢腦波 -- 那涉及聲音編碼範圍(encoding boundaries) -- 在聲音的中斷中受到抑制。

"那猶如實際上未中斷的聲音被編碼在腦中," Dr. Riecke 說。這種與復原相關的抑制在右聽覺皮質最為顯著。

把東西兜在一起,這些發現揭露一種新機制,那強化我們對於人類聽覺結構性本質的理解。"我們的結果揭露慢喚起聽覺皮質振盪(slow evoked auditory cortical oscillations)的自發性調節(modulations),也許決定了噪音中片段聲音的感知連續性," Dr. Riecke 如此推斷。有趣的是,這種抑制效應在非實際填滿的間隙前出現,並在間隙實際開始不久之後達到最大值,這暗示這種機制也許作用迅速或著提早發生(anticipatorily),也因而使自然環境中片段聲音的聆聽容易穩固。作者們亦提出,他們的結果也許能啟發未來裝置的設計以輔助聽障朋友。

※ 相關報導:

* Hearing Illusory Sounds in Noise: The Timing of Sensory-Perceptual Transformations in Auditory Cortex
http://www.cell.com/neuron/abstract/S0896-6273(09)00845-9

Lars Riecke, Fabrizio Esposito, Milene Bonte and
Elia Formisano
Neuron, Volume 64, Issue 4, 550-561, 25 November 2009
doi: 10.1016/j.neuron.2009.10.016
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5 則留言:

cognitive 提到...

感謝你的分享 XD

fsj 提到...

耳中風增加3成 把握72小時黃金治療期

記者林相美/台北報導 2009.12.25 自由時報

入冬以來,醫師發現,突發性耳聾的病患增加3至4成,病患多為突發性、單側耳朵聽力受損,為耳鼻喉科的急症。醫師強調,黃金治療期為72小時,臨床經驗有1/4病患無法痊癒,嚴重者甚至會完全喪失聽力,要小心因應。

台北市立聯合醫院仁愛院區耳鼻喉科主任林厚鈞昨天指出,突發性耳聾俗稱「耳中風」,臨床定義為3天內,有3個鄰近的音頻、大於30分貝聽閾值的感音性神經聽力減退。

林厚鈞解釋,病患聽覺原本正常,突然間卻聽不到聲音,剛開始可能只感覺耳鳴聲,有些病患直到接聽電話必須換另一隻耳朵,才猛然發覺耳朵聽不見。

林厚鈞表示,突發性耳聾發生機率為1萬分之1,通常只發生在一耳,發病年齡從20餘歲至80歲,好發季節是秋冬兩季,常見原因包括病毒感染、血液及血管問題、糖尿病控制不良、甲狀腺功能異常、耳蝸膜破裂、自體免疫疾病或腫瘤。

林厚鈞指出,約1/2的患者其聽力會自動回復,1/4沒有改善或惡化,其餘1/4經治療會改善,預後較差的可能因素包括延遲接受治療、合併暈眩症狀、老年人與嚴重聽力損失。藥物治療以注射血管擴張劑和類固醇為主,通常會要求病患住院,輔以二氧化碳、氧氣等治療,幫助耳內聽神經。

林厚鈞強調,突發性耳聾高危險群為心血管疾病患者,但沒有具體的預防方法,提醒民眾若單側耳鳴不斷,伴隨聽力異常,應立即至耳鼻喉科門診接受聽力檢查。

fsj 提到...

內耳小器官 能改變大腦血流量

【台灣新生報╱記者蘇湘雲/綜合外電報導】2009.12.28

內耳中的微小器官組織竟能改變大腦血流量。美國哈佛醫學院和美國太空總署研究團隊發現,耳朵深處器官除掌控身體平衡感,還會控制大腦血流。

英國「國家廣播公司」(BBC)報導指出,研究對象總共有24人,研究發表於「BMC神經科學期刊」。研究人員指出,或許是因為這種連結,所以人類站立後大腦還是有充足的血流供應。

這些維持平衡的器官位於耳朵深處,內耳有兩個囊,稱為「橢圓囊」和「球囊」,在內耳前庭,還有三個充滿液體的環狀物,稱為半規管。研究人員要求24位研究對象接受一連串測試,一般來說,這些測試專為太空人設計。

這些人做不同程度的傾斜測試,研究人員藉此刺激身體平衡組織,並觀察身體血流,結果發現橢圓和球囊都會改變大腦血流量。

研究人員表示,當一個人站起來的時候,血液比較難流到大腦裡,透過這套機制就算站起身,大腦還是能維持正常的血流量。有些暈眩或姿勢性低血壓患者可能就是內耳出問題,致大腦血流量不足引起。

fsj 提到...

老人重聽 憂鬱症主因

【聯合報╱記者彭芸芳/新竹報導】2010.01.19

新竹市一名72歲老婦人,身體健康,行動自如,在家幫忙照顧孫子孫女,最近常聽不清楚孫子女們聊什麼,聽不到戶外公園的鳥叫聲,有人按門鈴也因聽不到而不知道要開門,她變得孤僻和疏離,拒絕與人社交,家人頗為困擾。

聽覺老化已經成為老人憂鬱症的主因,署立新竹醫院耳鼻喉科醫師施水木表示,根據統計,60歲以上老年人百分之廿五到卅有聽力障礙。老化會使內耳毛細胞退化,以致於小聲會聽不清楚,太大聲又受不了,尤其高頻區的聽力影響最明顯。

施水木表示,造成老年性聽力障礙的原因,除了內耳聽神經的老化之外,遺傳、營養及代謝也是影響因素。

重要的是,耳背的影響不僅是聽力,施水木表示,若無法和別人好好地交談溝通,對自己會越來越缺乏信心,也會產生焦慮,重聽老人常有的心理變化包括憂鬱壓抑、孤僻多疑、妄想易怒、拒絕社交及疏離親友等。

因此,當重聽發生時,家人要積極協助病人做心理復健,多參加團體活動,擴展社交生活,培養興趣嗜好,信賴兒女親友,慢慢藉由助聽器的輔助,老人一樣可以過正常的社交生活,提高生活品質。如果不積極促進聽力,聽力不僅更易退化,且會加速老年失智症的發生。

fsj 提到...

聽障福音! 美大學研發聽覺細胞

【台灣醒報╱記者莊瑞萌/台北報導】2010.06.03

聽障福音!美國一所大學研究人員成功從老鼠細胞複製出立體纖毛,未來將首先投入改善因外力造成的聽力受損。

人類一隻耳朵內大約可以長出約3萬支的立體纖毛(stereocilia),透過立體纖毛律動,大腦才能辦別出聲音,美國史丹福大學醫學院教授海樂在最新一期《Cell》期刊表示,該校研究團隊利用老鼠幹細胞,再經過培養皿培養之後,成功培養出所謂的立體纖毛,研究人員透過電子顯微鏡觀察,合成的立體纖毛運作和一般正常的立體纖毛一模一樣。

哈佛大學神經生物學教授科里表示,「這項結果對立體纖毛細胞再生技術來說,絕對是項好消息。」

人類由於長期暴露在噪音下,導致耳朵內立體纖毛脫落且不會再生,因此造成所謂聽力受損,耗費10年才成功從老鼠複製出立體纖毛細胞的海樂表示,「最後透過顯微鏡觀察之後,複製的立體纖毛運作與一般正常的立體纖毛一模一樣,我們才確認這項實驗真的成功了。」

不過,目前這項結果將僅投入改善因外力造成的聽力受損或喪失,根據統計,約有1/3六十五歲以上長者,由於耳朵內纖毛損壞造成聽力問題,這份報告同時刊登在5月14號的《Cell》期刊。