听觉皮层神经元对音调序列统计规律与相位调制的敏感性研究

《Communications Biology》：The representation of order and randomness in the auditory cortex

　　

摘要

感知从根本上依赖于大脑从感觉环境中提取结构的能力。听觉皮层对音调序列中的统计规律性具有显著的敏感性。为在单神经元水平上研究这一现象，我们使用多音调序列并记录了对清醒成年雌性Sprague Dawley大鼠听觉皮层的反应。音调以具有固定重复周期的周期性序列呈现；以完全随机的条件呈现；或以一种中间条件呈现，即保持周期的同时，每个周期内的音调被随机排列（随机周期条件）。神经元表现出从偏好有序性到偏好随机性的偏好连续谱。令人意外的是，我们发现了对声音在周期中位置的敏感性（"相位调制"）。最强且最一致的相位调制出现在对随机周期条件的反应中。最后，我们展示了这种相位敏感性可能如何由一种简单的、生物学上合理的计算产生。