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大脑是如何学会处理意外事件的？
巴塞尔/文
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对于孩子来说，这个世界充满了惊喜，而大人则很难有这种感受。在这一看似简单的现象背后却有着复杂的过程。巴塞尔大学的研究人员利用小鼠来解码成长过程中的大脑是如何逐渐发展出对意外的反应的。婴儿喜欢玩“躲猫猫”，即使在游戏中的伙伴第十次突然露面时，他们仍然会做出惊讶的反应。识别意外是一种重要的认知能力。毕竟，“新奇”有时也意味着“危险”。然而，大脑处理意外的具体方式也会随着我们的成长而发生变化：不寻常的刺激会被快速归类为“重要的”或“无趣的”，而在第二次和第三次出现时显得不那么令人惊讶了。这种效率的提高非常有意义：新的刺激会引起我们的注意，但不会引起不必要的强烈反应从而消耗我们的能量。这一发现可能乍一看微不足道，但迄今为止，关于这一现象在大脑发展中的研究仍是少之又少。塔尼亚·巴尔卡特教授的研究团队对幼鼠进行了实验，现在他们开始研究发育中的大脑是如何处理令人惊讶的声音的，以及随着我们成长会发生什么变化。研究人员在《科学进展》杂志上发表了他们的发现。奇异的声音在他们的研究中，实验人员使用了一系列声音序列。对于每一声音序列，每隔不定时间都会听到一个不同的音调。与此同时，他们记录了动物的脑电波。这一过程被称作“oddball范式”，常被医疗人员用于诊断精神分裂症等。通过这些测量，研究人员得以了解幼鼠不同大脑区域对音调变化的反应是如何随着时间的推移而发展的。这种反应起初非常强烈，但会随相关大脑区域的成熟而减弱，从而达到与成年动物相当的水平。然而，这种变化并不同时发生在大脑中处理声音的各个区域。一个被称为下丘脑的区域，位于听神经到听觉皮层路径的起点，在动物20天的时候已经完全成熟，这是实验中观察到最早的时间点。第二个部位是听觉丘脑，在动物30天的时候才对不同的音调做出“成人”反应。大脑皮层本身，即“初级听觉皮层”的发育则需要更长时间，要到50天才发育完全。研究负责人塔尼亚·巴尔卡特说:“因此，这种意外反应的发育始于外周，结束于大脑皮层。”大脑皮层的成熟比预期要晚得多——大概相当于人类的20岁出头。没有经验就没有发育研究人员还观察到，经验在大脑皮层对意外反应的发育中起着关键作用。如果小鼠在中性噪音环境中长大，听觉皮层对意外声音的处理就会明显延迟。一种可能的解释是，大脑——尤其是大脑皮层——在生长过程中形成了一个内部的世界图像，然后将其与外部刺激进行比较。任何不符合这种“世界观”的东西都算是一种意外事件，但也会导致“世界观”的更新。神经学家巴尔卡特说：“然而，对这些小鼠来说，缺乏声音的经验，他们的大脑皮层就无法形成这样的世界模型。”因此，动物无法正确地将声音分为“熟悉的”和“意外的”。
资料来源：
https://www.unibas.ch/en/News-Events/News/Uni-Research/Surprise-How-the-brain-learns-to-deal-with-the-unexpected.html
（该文翻译发布得到了原文作者授权）
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