我们都知道，声音可能来自环境，也可能来自我们自己，比如说话或者做某些动作。对于小鼠而言，它们需要确保听到猫靠近的脚步声比自己的脚步声更加清楚，而这正是运用大脑中一种固有的降噪回路。该神经回路将大脑的运动皮层和听觉皮层直接连接，听觉皮层就像是在说：“我们正在逃命，不要在意自己的脚步声。”
美国杜克大学神经生物学教授Richard Mooney说：“这种噪声消除过程的特别之处在于，大脑能够学会关闭可预测性和自己产生声音的反应。这些反应会随着时间推移和经历的丰富而逐渐消失。”这项研究结果来自一系列复杂的实验，包括“小鼠虚拟现实”的体验。论文已发表在近日的《Nature》杂志上。
大脑回路的工作方式与降噪耳机不同，但结果相似。耳机监听周围的环境噪声，然后产生这些声波的镜像来消除噪声。类似的，大脑的听觉皮层直接从运动皮层接收信号，该信号告诉听觉皮层的抑制神经元选择性地消除学习过的声音。
Mooney说：“为了使这个系统正常运转，不能只依赖于来自耳朵的输入，因为大脑在处理来自耳朵的听觉信号时，这些信号已经过时了。”
事实上，运动皮层在指导一个动作的时候，同时向听觉皮层发送噪声清除信号，该过程如此之快以至于听觉皮层中的取消实际上是可预测的。研究第一作者David Schneider（前杜克大学博士后、现纽约大学助理教授）说：“第一个脚步的声音并没有被听到。”
Mooney说：“如果无法预测周围的感知结果，那么我们在现实世界中生存是非常困难的。”Mooney还曾研究过鸟儿学习唱歌时听觉皮层和运动皮层之间的联系。
为了监测该神经回路，Schneider和杜克大学的研究生Janani Sundararajan训练小鼠将一种人工音调与其脚步联系起来。在这项“虚拟现实”实验中，当小鼠在跑步机上行走或奔跑时，这种音调的节奏会与小鼠的脚步匹配。
Schneider说：“我们使测试用的声音尽可能地像是人造声音，这样可以不受小鼠大脑进化的影响。”
他们观察到小鼠的大脑是运动皮层在听觉皮层中产生突触，因为它学会了取消可预测的并与运动相关的噪音。这些突触能够识别对人工声音产生响应的抑制神经元，从而忽略这些神经元信号，就如同降噪一样。
为了证实他们所观察到的现象，Sundararajan随后进行了一系列行为实验，在这些实验中，小鼠们被教会在听到两种不同的声音后寻找奖励。然后她像以前一样对小鼠进行行走或跑步训练，使它们能将其中一种声音与行走关联。训练之后，这些小鼠在行走的时候能够更好地检测到行走以外的声音，即使它们在静止站立时也能同时检测到这两种声音。
Sundararajan说：“除了我们自己制造的声音外，大脑对噪声更加敏感。如果小鼠的附近有猫，这就涉及到生死问题了。”
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