行走時大腦如何增強聽覺:一項引人入勝的神經科學發現

编辑者: Maria Sagir

一項發表於2025年9月《神經科學期刊》的開創性研究揭示,行走時大腦會啟動一個複雜的神經機制來調節聽覺,使我們不僅用耳朵,更能用整個移動的身體來感知周遭環境。這項由浙江大學的李宇曹博士和維爾茨堡大學的芭芭拉·漢德爾教授領導的研究,深入探討了空間移動如何影響我們對聲音的處理,這與以往多數將聽覺研究侷限於靜止狀態的實驗方法截然不同。

研究團隊招募了35名參與者,利用便攜式腦電圖(EEG)記錄他們在站立、原地踏步和繞著八字形路徑行走時的大腦活動。實驗發現,當人們在行走時,大腦與聲音的「同步性」顯著增強,這種現象稱為穩態聽覺反應(SSAR)。與靜止或原地踏步相比,行走時的SSAR強度更高,這表明空間位移是提升早期皮質聽覺處理的關鍵因素。研究還發現,行走時大腦的α波活動會減少,而α波與神經抑制有關。α波的減少如同「鬆開了剎車」,使得大腦對感覺資訊更加開放,從而增強了聽覺處理能力。這項發現與先前在視覺領域觀察到的現象相似,即運動時周邊視覺變得對導航至關重要。

更令人驚訝的是,研究觀察到在轉彎時,聽覺注意力會動態轉移。當參與者接近轉彎點時,大腦會優先處理轉彎方向的聲音;而一旦越過轉彎點,注意力則轉向另一側。例如,在左轉時,大腦會增強左耳聲音的處理,隨後轉向增強右耳聲音的處理。這種精密的「主動感知」機制顯示,大腦不僅是被動接收聲音,還會預測性地調整聽覺注意力,以優化導航並預期轉彎後的環境變化。這項研究進一步指出,行走時聽覺系統並非均勻地改善聽力,而是特別側重於處理來自周邊的聲音。在另一項實驗中,當短暫的噪音干擾連續音時,大腦對單側(周邊)聲音的反應在行走時顯著增強,但對雙側同時出現的聲音(中央聲音)則不然。這表明行走時大腦對周邊聽覺刺激的敏感度提高,這對於在複雜環境中保持警覺和安全導航至關重要。

這項研究不僅深化了我們對人類聽覺感知與運動之間複雜聯繫的理解,也為我們探索大腦如何動態適應環境提供了新的視角。它表明,行走不僅是一種運動行為,更是一種主動的感覺策略,每一步都在重新校準我們的大腦,使我們能更有效地導航和與周遭互動。總體而言,行走時大腦聽覺系統的活躍調整,是為了更精確地感知和理解我們所處的動態世界。

來源

  • La Provincia

  • Walking Tunes the Brain to Sounds, Sharpens Auditory Awareness

  • Walking sharpens hearing by tuning the brain to sounds

  • Walking modulates active auditory sensing

发现错误或不准确的地方吗?

我们会尽快处理您的评论。