Nature子刊：运动如何影响大脑处理声音和视觉的方式

Nature Communications：Locomotion-dependent auditory gating to the parietal cortex guides multisensory decisions

　　

基础科学研究所（IBS）的一个研究小组发现了一个基本原理，即大脑如何根据我们是静止还是运动而不同地优先考虑视觉和听觉。这项研究由韩国科学技术院（KAIST）副教授、IBS突触性脑功能障碍中心副主任LEE Seung-Hee博士领导，为运动如何改变大脑的感觉决策过程提供了新的见解。

在日常生活中，我们不断地处理视觉（视觉）和听觉（声音）信息来导航世界。例如，在看电影时，我们的大脑将图像和声音无缝地融合在一起，创造出一种完整的体验。然而，当移动时——比如走在繁忙的街道上——我们的大脑可能优先考虑视觉信息而不是声音。

到目前为止，人们还不清楚大脑是如何决定在不同情况下优先考虑哪种感觉的。这对于患有感觉处理障碍（如自闭症或精神分裂症）的个体尤其重要，因为大脑可能难以正确整合感觉信息。了解大脑如何在感觉输入之间自然转换，可以为这些疾病提供更好的治疗方法。

为了调查这一现象，研究小组在小鼠身上进行了行为实验，同时利用微型显微镜和光遗传学（一种利用光控制神经元的方法）实时跟踪大脑活动。老鼠在跑步机上跑步时，被训练对视觉和听觉线索做出反应。

研究人员发现，当小鼠静止不动时，它们的大脑更依赖声音来做决定。然而，当他们移动时，他们的大脑会优先考虑视觉。

进一步的分析揭示了负责这种转换的特定大脑回路：

-后顶叶皮层（PPC）是决策的关键区域，在优先处理感觉信息方面发挥了核心作用。当PPC被关闭时，老鼠不能再根据视觉线索做出决定，而是更多地依赖于声音。

-次级运动皮层（M2）充当“感觉看门人”。当小鼠运动时，M2向听觉皮层发送抑制信号，阻止听觉信号到达PPC。这有效地使视觉成为运动中的主导感觉。

尽管受到了这种抑制，但听觉皮层仍在继续处理声音，这意味着大脑正在调整整合感觉信息的方式，而不是完全忽略声音。

这项研究表明，大脑并不是在任何时候都平等地对待所有的感官输入——相反，它会根据运动和环境需求进行动态调整。当静止时，声音对探测附近的事件更有用，而视觉在运动时更重要，因为它对导航更可靠。

这一发现可能对理解和治疗感觉处理障碍具有重要意义，在这种情况下，大脑可能难以正确过滤和优先处理感觉输入。

该研究的首席研究员李承熙博士强调说：“我们的研究揭示了大脑如何根据行为灵活地在视觉和听觉之间转换。这种自然适应性对生存至关重要，了解它可以帮助我们为有感觉统合困难的个体开发更好的治疗方法。”