研究发现，蝙蝠中脑中的集群神经元编码不同类别的发声

众所周知，快速识别声音的能力，特别是其他动物发出的声音，有助于多种物种的生存。这种能力得到了一种称为分类感知的过程的支持，该过程需要将连续的听觉输入（例如，音调或声调的逐渐变化）转换为不同的类别（即，表示特定事物的发音）。

过去的各种研究试图阐明分类感知和发声分类的神经基础。虽然他们广泛地确定了一些可能在这些能力中发挥作用的大脑区域，但动物对同伴分类的精确过程尚未完全阐明。

约翰·霍普金斯大学的研究人员最近进行了一项研究，调查了大型棕色蝙蝠（科学上称为Eptesicus fuscus）大脑中发声的表现方式。他们的研究结果发表在《自然神经科学》上，表明发声的类别是由蝙蝠中脑编码的。

Jennifer Lawlor、Melville J.Wohlgemuth及其同事在他们的论文中写道：“虽然分类感知被认为是在新皮层中产生的，但人类和动物可以从一个功能性组织中受益，该组织专门针对听觉通路早期的行为学相关声音处理。”。

“我们在清醒的回声定位蝙蝠（Eptesicus fuscus）中开发了双光子钙成像，以研究下丘中发声的表现，下丘距离内耳只有两个突触。”

该团队检查的蝙蝠种类是回声定位的。这基本上意味着他们依靠基于频率扫描的发声（即音调快速变化的声音）来导航周围环境并与同龄人交流。

为了进行实验，研究人员使用了一种称为双光子钙成像的技术，该技术利用钙离子实时可视化动物的神经活动。他们将这项技术应用于唤醒回声定位棕色蝙蝠，以更好地了解它们的大脑是如何分类的，从而帮助它们理解同伴的叫声。

研究人员写道：“听觉回放实验表明，单个神经元对社交或导航呼叫有选择性地做出反应，从而实现了跨类别的群体级解码。”。“当社交电话以等距的逐步增量演变为导航电话时，单个神经元表现出类似开关的特性，群体水平的反应模式在类别边界急剧转变。”

有趣的是，研究人员观察到，当蝙蝠听到属于特定类别的声音时，被称为下丘的中脑结构中的神经元会被激活，形成空间簇。这些集群似乎独立于tonotopy（即大脑通常采用的按频率组织声音的策略）。

研究人员写道：“这些发现支持了分类处理的一种修订观点，在这种观点中，行为学相关声音的指定通道在听觉层次结构的早期是空间隔离的，从而能够将皮层下快速组织成分类基元。”。

这个研究小组收集的发现可能会重塑目前对动物如何处理和分类发声的理解。他们可能很快会开辟新的研究途径，可能会对支持动物间回声定位和交流的大脑过程产生新的有趣发现。p