“我们聆听自身动作产生的声音，以判断自己是否犯了错误。”纽约大学神经科学中心的大卫·施奈德（David Schneider）说道。
理解我们如何区分“正确”与“错误”的声音，有助于进一步认识精神分裂症等神经系统疾病。
在这项研究中，当小鼠听到一个它们没有预料到的声音时，其大脑听觉皮层（即听觉中枢）中的神经元会强烈地做出反应。
研究人员已经揭示了大脑如何区分“正确”与“错误”的声音。
这项研究使我们更深入地理解人类如何学习说话或演奏音乐等复杂的听觉—运动任务。
“我们聆听声音所产生的，以判断我们是否犯了错误，”纽约大学神经科学中心助理教授、该论文的资深作者大卫·施奈德（David Schneider）说道。该论文发表于期刊《Current Biology》。
“这在音乐家演奏或说话时最为明显，但我们的大脑实际上时时刻刻都在进行这种判断，例如高尔夫球手聆听球杆击中球的声音时。”施奈德说道。“我们的大脑始终在判断某个声音是否符合预期，或是偏离了预期。
“在我们的研究中，我们发现大脑能够精确预测某个声音应当何时出现，以及它应该听起来是什么样子。”
研究人员的工作重点在于更好地理解日常现象。例如，我们无数次关过车门，因此知道车门关上时应有的声音。然而，当我们把安全带卡在车门缝隙中并试图关门时，听到的声音却不同——是“咔嗒”声，而非“砰”的一声。
棒球击球手将投来的球正面击中，与仅仅擦到球，两者之间的情形也是如此；音乐家听到契合旋律的音符，与听到破坏旋律的音符，也是同样的道理。
然而，目前尚不清楚大脑是如何识别“正确”与“错误”的声音的。了解大脑的这一机制，或许有助于认识健康的大脑如何学习说话和演奏音乐，也有助于认识精神分裂症等神经系统疾病的致病机制。
为此，施奈德及其同事研究了小鼠在执行类似关车门任务时的神经活动。科学家训练小鼠用爪子推动杠杆——类似于关车门的动作——并且每当杠杆到达特定位置时就播放一个音调。最终，小鼠准确地学会了杠杆理应发出的声音。如果研究人员移除声音、播放错误的声音，或在错误的时间播放正确的声音，小鼠便会调整自身行为，正如人类在车门发生异常情况时会做出的反应一样。
科学家记录了小鼠在这些行为过程中的大脑活动，具体而言，是记录听觉皮层（大脑的“听觉中枢”之一）中神经元的反应。总体而言，当小鼠推动杠杆并听到预期声音时，这些神经元的活动极少。然而，如果研究人员将声音改为错误的频率（类似于车门发出的“咔嗒”声），或哪怕只是稍微改变声音的时机，这些神经元便会强烈地做出反应。
“听觉皮层似乎传递的并非所听到的声音本身，而是所听到的声音是否符合或违背了其预期。”该研究的第一作者、施奈德实验室博士后研究员尼古拉斯·奥德特（Nicholas Audette）指出。
此外，研究人员还发现，如果完全省去声音——类似于没有把门关紧——会有一小群神经元在本应出现声音的时刻变得活跃。
“由于这些神经元与声音真正播放时会活跃的神经元是同一批，这就好像大脑在回想它以为即将听到的声音记忆，”施奈德指出。
除了在日常行为中预测自我产生的声音这一作用之外，施奈德及其同事所研究的这一大脑神经回路，据信在精神分裂症等疾病中会出现故障，从而导致人们感知到实际上并不存在的“幻听”。他们希望，通过理解健康大脑中的这些神经回路，能够开始探究疾病过程中可能出现的问题。
