對的研究有助于為失聰人士開發更好的助聽設備

狨讓科學家們瞥見負責溝通的神經元的工作模式。

猶如高音雞尾酒派對的靈敏類提力模喧鬧聲充滿了位于Baltimore的約翰 霍普金斯大學神經科學家王小勤的實驗室。但是狨的聽發出這些聲音的靈長類動物是一群狨 這種松鼠大小的猴子身上的皮毛有獨特式樣，兩只耳朵就像兩團白色絨球，為人貼在腦袋上。供新這些小家伙互相嘮叨，聽覺時不時停下來拍打腦袋，靈敏類提力模并用好奇的狨的聽表情打量著來訪者。

普通狨（Callithrix jacchus）在圈養的為人狀態下表現得喜歡交流，更具有社會性，供新而不像更常作為典型靈長類動物的聽覺獼猴。今年1月，靈敏類提力模王教授和他的狨的聽同事還發現，狨是為人人類之外、能以與人類相同的供新方式，聽出音樂中、及漢語這類有調語言中不同音調的唯一一種動物1。如此一來，狨成為了科學家在研究聽覺和語言時所能找到的最接近人類大腦的替代者，并未參與上述文章寫作的聽覺研究者、加州大學洛杉磯分校的Quianjie Fu說。

直到最近，研究者都要依靠鳴禽來開展此類工作，但鳥類的大腦和人類相差甚遠，所能提供的洞見相當有限。王教授希望狨能加深研究者對溝通如何進化的理解，并幫助人們改進耳蝸助聽器（cochlear implants）這樣的、為失聰人士設計的裝置。

今年12月7日在《神經科學期刊》（Journal of Neuroscience）發表的一篇文章中2，王教授及其同事描述了一項對狨進行電刺激研究的結果，在研究過程中，這些狨可以如平常那樣相互交流。該研究成果第一次顯示，如耳蝸助聽器帶來的電刺激激活大腦中的聽覺部分的方式，與聲音刺激的激活方式存在不同。

這個新圖景為研究者們回答這個困擾人們多年的問題，提供了一個起點，即：為什么耳蝸助聽器不能很好地分辨音調。總部在加州Valencia的世界上最大的耳蝸助聽器制造商之一高級仿生學公司（Advanced Bionics）目前正在狨身上測試自己的新一代產品。公司研發部負責人Abhijit Kulkarni說，這種靈長類動物對于此類產品的改進而言，價值無可估量。該公司并未參與王教授的此項研究。

穿越噪音

耳蝸助聽器正逐漸被認為是醫學上的一個成功案例，盡管在分辨音調，如聽到高頻聲音或從背景噪音中辨別人聲等問題上仍然存在困難。

但要對這些問題進行改進是很困難的。研究人員只能從人們的反饋中才能知道一個實驗性裝置是否運行良好。把這些反饋和大腦中的運作過程聯系在一起，將會準確顯示哪些模式的神經回路是用于區分音色和音調等聲音特征的，Fu說。但是在人類身上觀察單個神經元的活動是不可能的。

在最新的文章中，王教授和他的同事描述了他們是如何觀察4只單耳失聰成年狨分別在電刺激和聲刺激下聽覺皮層（大腦的聽覺中樞）中的神經元活動的。這一區域中植入的電極記錄了超過1400個神經元是如何對傳入正常耳朵的聲音進行響應的，以及這些細胞對聾耳中的耳蝸助聽器產生的相似的電刺激信號如何反應。

研究人員發現有許多神經元，包括一些對音調產生知覺的神經元，在電刺激下，無法像在聲音刺激下那樣被激活。他們說，一種較為可信的解釋是，電流傳遍整個大腦，會使一些在聲音感知過程中不會激活的神經元被激活。這擾亂了神經元的活動模式，并使那些產生正常聽覺的大腦回路失活。

這篇文章中真正令人著迷的問題是，耳蝸助聽器無法成功地向大腦提供信息。 未參與此項研究的華盛頓大學西雅圖分校神經生理學家James Phillips說。 我認為這項研究的價值非同尋常，不僅因為它展示了一種行之有效的新方法，還因為它對這一問題提出了某種解釋。

展望

這些發現可能會促進耳蝸助聽器的改進，例如可以設計成有選擇地刺激不會對電脈沖產生反應的神經元，未參與此項研究的華盛頓大學西雅圖分校神經科學家Julie Bierer說。

但她說聲音刺激和電刺激的差異可能是因為，耳蝸助聽器并不是一直開著，就像在失聰人士身上經常發生的那樣。如此，聽覺系統可能無法通過不斷自我刷新，來適應新信號。

王教授說，這是他的團隊接下來要研究的問題；他們還將測試在大腦可塑性更強的幼年狨身上，這種神經元響應模式是否會有所不同。他們還建造了一個隔音室，多只帶著電刺激裝置的狨可以在里面隨意跑動和互動。這將使研究人員能夠在無線傳輸的大腦活動記錄和動物發出的聲音記錄之間建立聯系，以確定大腦如何處理在打架和進食等行為中發生的交流。

責編：科普知識網