我们日常生活中的声音，包括言语和音乐，具有多频带的时域信息。当外界的声音信号到达听觉外周后会被分解为一些列窄带成分。而每一个窄带信号又会被进一步分解为在时间上缓慢波动的包络（envelope）成分和快速震荡的精细结构成分（temporal fine structure, TFS）。过去的研究认为双耳的包络成分和精细结构成分信息对听觉感知具有不同的贡献。然而，这种差异是否可以归因于双耳整合的机制仍然是一个悬而未决的问题。
听觉中脑——下丘中央核（ICC）的神经元受到双耳信息的调控，表现出双耳抑制 （binaural inhibition）或双耳兴奋（或双耳加合，binaural summation）的特性。因此，通过设置一系列不同声强的单耳和双耳声刺激，李量教授课题组在麻醉大鼠的ICC中记录了窄带噪声诱发的频率追随反应（frequency following response, FFR），着重考察了两种成分（FFRENV、FFRTFS）的单双耳反应幅值以及对声刺激表征的精准性在不同声强设置下的变化。结果发现双耳FFRENV主要由对侧输入诱发，并被同侧输入抑制，表现出类似于“双耳抑制”的特性。另一方面，双耳FFRTFS具有双侧输入的贡献，呼应“双耳加合”机制。此外，双耳FFRENV与对侧诱发FFRENV显著相关，但与同侧诱发FFRENV无关，而双耳FFRTFS与对侧和同侧诱发的FFRTFS均显著相关。以上这些结果表明，在中脑水平上，包络和精细结构成分具有不同的双耳加工模式。
图：（左）包络的双耳抑制模式。（右）精细结构的双耳加合模式。
本研究获得国家自然科学基金资助。
Xu N#*, Luo L#, Chen L, Ding Y, Li L*. (2021). Different binaural processing of the envelope component and the temporal fine structure component of a narrowband noise in rat inferior colliculus. Hearing Research. 411:108354. doi: 10.1016/j.heares.2021.108354.
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2021-12-16