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成都生物所在仙琴蛙时频域信息感知研究中获进展

2019-11-15 成都生物研究所
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语音播报

  声音通讯对发声动物的生存和繁殖成功至关重要。动物声音信号编码着通讯所需的关键信息,其中时域信息和频域信息承担的作用在不同物种中不尽相同,即两种信息模式的贡献大小存在非对称性和物种特异性。但是人们对听觉系统如何表征这种贡献差异还知之甚少。

  中国科学院成都生物研究所动物行为与仿生项目组的范艳珠、方光战等人以仙琴蛙(Babina daunchina)为对象,在其端脑、间脑、中脑左右两侧埋植电极(小脑作为参考),采取Oddball实验范式,在播放白噪声、原始广告鸣叫、时域信息保留版本(用白噪声填充原始广告鸣叫的时域包络)、频域信息保留版本(原始广告鸣叫的每个音节均在时间轴上前后倒置)时采集脑电信号,经过叠加平均后得到事件相关电位(event-related potentials, ERPs)数据。听觉ERPs成分主要包括N1, P2P3,分别表征大脑对声音信息处理的不同过程。其中N1与选择性注意相关,P2与信号的物理属性及熟悉程度相关,P3与刺激的分类及新颖性相关。研究人员预测:在声音通讯中起着更为重要的信息(时域信息或频域信息)将诱发出与原始广告鸣叫更为相似的ERP成分。

  结果显示:(1)相对时域保留版本而言,频域保留版本诱发出与原始广告鸣叫更为相似的ERP成分,说明仙琴蛙的听觉神经系统更偏爱处理同种鸣叫的频域信息,提示频域信息在声音通讯中可能起着更为重要的作用;(2)相对雌性而言,原始广告鸣叫在雄性中诱发出更高的P3,证实听觉感知存在性二型。

  该研究获得国家自然科学基金项目(No. 31672305; 31372217)支持。相关结果发表在Frontiers in Zoology (Fan et al., Frontiers in Zoology, 2019, 16:13)

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打印 责任编辑:叶瑞优

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