生物物理所揭示大脑振荡相位在听觉物体表达中的作用

　　5月10日，Current Biology杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所脑与认知国家重点实验室脑成像团队罗欢研究员和纽约大学合作研究成果Neural response phase tracks how listeners learn new acoustic representations。该研究采用脑成像技术探索了人类受试对无意义白噪声学习和建立记忆的过程中的大脑神经机制，揭示了大脑神经振荡相位调制在听觉物体表达中起到的“时间格式塔”的基本组织作用。

　　在一个陌生的听觉环境里(例如陌生的语言或者动物的声音世界里)，我们对于声音的学习通常是从重复聆听产生的。比如，我们会对一个偶尔却重复听到的声音越来越熟悉，进而最终对这个起初“陌生的没有意义和结构的”声音建立意义和“标签”。本项研究的一个主要问题就是这种学习和记忆建立过程所相伴的脑系统水平的神经表达。

　　以往的研究表明，大脑振荡相位在自然声音信息流中起到的信息承载和时间分割组织作用。在本项研究中，研究人员通过认知心理学的噪声记忆行为范式来让人类受试对没有意义的白噪声片断建立记忆，并同时采用具有高时间分辨率的脑磁图成像技术(MEG)来观测这一学习过程的系统水平的神经活动。研究发现，随着对一段白噪声记忆的建立，大脑在相应的神经振荡相位模式反映上也由开始时的杂乱随机逐渐确定和稳定下来，表明随着新听觉物体的建立(即使只是一段被认为没有意义的白噪声)，大脑也建立起相应的稳定的时间分割响应。这项工作为听觉记忆学习的神经机制研究提供了系统水平上的神经模型，表明了时间组织在听觉物体的学习和表征建立中的基本作用。

　　罗欢博士为本文的通讯作者。本研究得到国家科技部“973”项目“认知的基本单元”和国家自然科学基金的资助。

　　随着对白噪声记忆的建立，大脑逐渐产生稳定的时间分割反映模式，即时间组织上的稳定化，类似于视觉学习中空间组织的建立。