2023年12月13日,加利福尼亚大学等机构的研究人员在Nature杂志在线发表了题为Large-scale single-neuron speech sound encoding across the depth of human cortex的文章。
要理解言语感知的神经基础,我们需要从神经元的基本计算单位和皮层的深层组织两方面来研究人类大脑。
该研究使用高密度神经像素阵列记录了参与者在听口语时,大脑皮层中对语言至关重要的高级听觉区域——颞上回的9个部位的685个神经元。单个神经元编码了广泛的语音线索,包括辅音和元音的特征、相对音高、起跳、振幅包络和序列统计。每个交叉层流记录的神经元都表现出对主要语音特征的主导调谐,同时也包含相当比例的编码其他特征的神经元,这些特征有助于异质选择性。在空间上,相似皮质深度的神经元倾向于编码相似的语言特征。所有皮层层的活动都可以预测高频场电位(皮质电图),为皮层表面的大电极记录提供了神经元来源。
综上所述,这些结果表明,皮层的单神经元调谐是人类颞上回语音编码的一个重要维度。