人類語(yǔ)言的神經(jīng)基礎(chǔ)是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的重要課題。非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物絨猴具有豐富的語(yǔ)音交流行為，被認(rèn)為是研究復(fù)雜語(yǔ)音交流神經(jīng)機(jī)制的理想動(dòng)物模型。先前對(duì)靈長(zhǎng)類聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的功能成像和電生理研究表明，前顳區(qū)的神經(jīng)元對(duì)復(fù)雜聲音表現(xiàn)出較高偏好，而在后顳區(qū)如初級(jí)聽(tīng)覺(jué)皮層（A1），神經(jīng)元?jiǎng)t對(duì)音調(diào)敏感。除頻率偏好外，A1神經(jīng)元對(duì)聲音的特定頻域-時(shí)域特征如和聲、頻域和時(shí)域調(diào)制也較敏感。對(duì)麻醉狨猴的電生理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，A1神經(jīng)元對(duì)簡(jiǎn)單的Twitter呼叫聲有選擇性反應(yīng)。然而，尚不清楚A1神經(jīng)元是否能夠選擇性地響應(yīng)廣泛的自然呼叫聲，包括簡(jiǎn)單呼叫聲和復(fù)合呼叫聲（由兩個(gè)簡(jiǎn)單呼叫聲構(gòu)成）。此外，呼叫誘發(fā)反應(yīng)是否僅僅是由于神經(jīng)元對(duì)聲音的特定局部頻域-時(shí)域特征的敏感性，還需要對(duì)各種聲音成分進(jìn)行整體感知。

近日，中國(guó)科學(xué)院院士、中科院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）研究員蒲慕明研究組與研究員王立平研究組合作開(kāi)展研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)清醒狨猴A1群體神經(jīng)元進(jìn)行雙光子功能成像。利用該方法，研究人員在A1中發(fā)現(xiàn)大量神經(jīng)元對(duì)不同的同種簡(jiǎn)單和復(fù)合呼叫聲有選擇性地響應(yīng)，但對(duì)純音不響應(yīng)。對(duì)復(fù)合呼叫聲選擇性神經(jīng)元的進(jìn)一步研究表明，其反應(yīng)對(duì)簡(jiǎn)單呼叫聲成分的序列和間隔敏感。這些復(fù)合呼叫聲選擇性反應(yīng)僅針對(duì)自然存在的復(fù)合呼叫聲而非人工構(gòu)建的復(fù)合呼叫聲，并且被輕度麻醉完全消除。上述發(fā)現(xiàn)證實(shí)了在清醒狨猴的A1中存在大量呼叫聲選擇性神經(jīng)元群，表明聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)早期的聲音處理比想象中復(fù)雜。

　　該研究首次報(bào)道清醒狨猴初級(jí)聽(tīng)覺(jué)皮層中存在對(duì)狨猴呼叫聲有選擇性的神經(jīng)元群體，發(fā)現(xiàn)這些神經(jīng)元對(duì)呼叫聲成分的序列和間隔高度敏感，并揭示出呼叫聲誘發(fā)的反應(yīng)之間存在廣泛的抑制和促進(jìn)作用，為進(jìn)一步研究語(yǔ)音交流的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制提供了基礎(chǔ)。

　　相關(guān)研究成果以Distinct neuron populations for simple and compound calls in the primary auditory cortex of awake marmosets為題，發(fā)表在National Science Review上。研究工作得到中科院、上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)的資助。

狨猴語(yǔ)音交流的神經(jīng)機(jī)制研究取得進(jìn)展

來(lái)源： 腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心