对于健谈的见习官鱼(有时被称为“加州唱歌鱼”)来说，中脑在启动和形成声音交流中使用的声音序列方面发挥着强大的作用。

根据1 月 2 日发表在《自然通讯》上的康奈尔大学行为研究，事实证明，这些鱼的中脑可以作为哺乳动物和其他脊椎动物(包括人类)如何控制声音表达的有用模型。

“我们有证据表明，大脑的这一部分，即中脑，对声音信号非常重要，”艺术与科学学院神经生物学和行为学霍勒斯·怀特教授、资深作者安德鲁·巴斯(Andrew Bass)说。“这是所有脊椎动物共有的一个大脑区域，无论我们是在讨论鱼、鸟还是人，它对于声音模式和选择都至关重要。”

巴斯说，每当雄性寻找配偶或击退敌人时，见习官鱼的措辞都会以咕噜声、咆哮声和嗡嗡声的形式出现。对于人耳来说，嗡嗡声可能听起来像法国号或雾号上的单个音符。虽然见习官鱼在秋季和冬季生活在北加州和太平洋西北部的近海深处，但在春末和夏季，它们会迁移到浅潮间带产卵地。它们是好爸爸，守护着数百个未孵化的蛋，这些蛋会在岩石庇护所下长成自由游动的鱼苗。

在一个安静的夏夜，退潮时，坐在高处的海岸边的人们会听到男性见习官鱼合唱团稳定的、谈话般的嗡嗡声。

科学已经知道，哺乳动物和其他脊椎动物会发出声音并发声来交流行为，但负责启动声学特征的中脑(例如这些鱼的模式嗡嗡声或人类形成令人信服的句子)在很大程度上尚未被探索。

埃里克·R·舒佩(Eric R. Schuppe)领导了这项研究，他曾是康奈尔大学巴斯实验室的博士后研究员，现在是加州大学旧金山分校的博士后研究员。

玩

00:00

00:35

沉默的

设置

画中画

进入全屏

玩

夜间红灯条件下拍摄的视频显示，一只雄性在其人工巢穴内发出嗡嗡声。与发出竞争性发声的雄性不同，发出嗡嗡声的雄性在发出嗡嗡声时会使鱼鳔膨胀9。鱼鳔膨胀的结果是雄性鱼变得有积极的浮力。巢穴的陶土顶部可以防止他漂浮到水箱表面。请注意，视频仅包含嗡嗡声的接近恒定频率的部分，而不是嗡嗡声的起始部分。图片来源：《自然通讯》(2024)。DOI：10.1038/s41467-023-43794-y

巴斯、舒普和其他实验室成员发现，在求偶、觅食和守卫巢穴期间，雄性鱼类会以不同的模式激活鱼类中脑导水管周围的灰色神经元。

研究小组证实，导水管周围的灰色神经元会向控制声音和求偶声音特征的肌肉发出输出，并显示出其他类型的叫声模式。

巴斯说，中脑形成的通信信号“具有频率和幅度分量，鱼以不同的方式将声音串在一起”。“也许这些声音意味着攻击性或作为一种交配功能——就像你试图吸引配偶到巢中一样，男性见习官用他们的嗡嗡声来做这件事。”

人类的大脑呈头盔形状，中脑位于大脑“茎”的顶部。巴斯说，鱼脑的形状更像管子，这使它们成为更容易进行实验研究的模型。“我们的研究结果表明，鱼类和哺乳动物具有功能相似的导水管周围灰色节点，可以影响特定社会环境的声音信号的声学结构，”他说。

巴斯指出，对于人类来说，这项研究提供了如果人类中脑受损会发生什么的线索。他建议这项研究可以帮助我们了解人类中脑功能障碍如何导致一个人无法沟通或沉默。

“直到最近几年，中脑才受到研究社交沟通的神经科学家的更多关注，”巴斯说。“它是连接皮层、基底神经节、杏仁核和下丘脑的主要节点。通过这种方式，它充当这些执行功能来源的门户，更直接地激活行为行为背后的肌肉到达其他大脑区域。”

“中脑是大脑中令人惊奇的部分，因为它表明，如果你是脊椎动物，那么具有产生声音通信信号的能力是多么重要。就这样。”

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：