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2019-07-18左右腦對聲音的反應大不同, 大腦處理語言的謎團可望解開! 451 期

Author 作者 編輯部
【本刊訊】近日,《自然通訊》(Nature Communications)期刊一研究指出,大腦左右半球在聲音處理上的差異,可能肇因於其「線路」部署的不同。

紐約市立大學生物學教授歐維爾多(Hysell V. Oviedo)與其研究團隊透過對小鼠的觀察發現,大腦左右聽覺處理中心的特化不僅不同,其佈局上的差異也能用來解釋兩者的語言處理功能作解釋。

通常,小鼠發聲時其音節(syllables)會產生相當快速的頻率跳躍(frequency jump),最常見的就是音節往下掉。小鼠大腦右側聽覺皮質幾乎可以對任何音調序列(tone sequences)做出反應,只是這種音節往下掉的音調序列更容易引起左側聽覺皮質活化。因此研究推測,右側聽覺皮質可能為處理語調或韻律中心,而左側則著重語言意義的處理。

透過3D全腦成像、電生理學以及光遺傳學實驗,研究人員分析突觸連接、軸突投射和大腦兩半球發育等特性,找到依賴聽覺經驗的側化電路模體(lateralized circuit-motifs),並發現兩側在聲音處理上扮演不同角色。

值得注意的是,這些被特化的功能似乎不是與生俱來的,小鼠生長過程中的聲音環境,也是造成這些迴路不同的關鍵。根據ScienceDaily報導,歐維爾多認為兩者在佈局上的差異現象,可用來對形塑發聲處理發展的分子表型(molecular phenotypes)做進一步研究,也能探討神經發展溝通障礙患者在哪個環節出了問題。

因此,該研究成果除了可望揭示大腦在語言處理上的機制,也讓人們更了解某些心理健康的問題,如自閉症光譜疾患(autism spectrum disorder)的症狀,就與大腦兩半球間語言處理的側化失敗有關,而側化上的異常,也是思覺失調症(schizophrenia)患者發生幻聽的一個危險因子。
 

新聞來源

Robert B. Levy et al., Circuit asymmetries underlie functional lateralization in the mouse auditory cortex, Nature Communications, 2019.