我们能听出旋律的起伏、在喧闹中辨别人声,都依赖大脑对“音调” 的精细加工。而专门编码音调的神经元,此前仅在灵长类动物中被证实存在。
近日,牛津大学研究团队在《Current Biology》发表研究,首次在非灵长类的雪貂初级听觉皮层中,系统鉴定出三类音调选择性神经元,印证了哺乳动物音调处理的双通路机制具有进化保守性。
研究团队记录了上千个雪貂听觉皮层神经元的活动,通过精准调控声音的谐波结构与时间周期特征,区分出三类功能明确的神经元群:
1、谐波性神经元:从可分辨的低频谐波频谱中提取基频,即便声音本身不含基频成分,依然能稳定编码音调;
2、时间性神经元:通过捕捉高频谐波的波形周期性提取音调,对声音的相位变化高度敏感;
3、通用音调神经元:可同时整合频谱与时间两类线索,在不同音色的声音中保持一致的音调调谐,对应我们统一的主观音调感知。
研究还发现,这些音调神经元的偏好基频,与它们的纯音频率调谐并不对应,说明皮层的音调编码依赖多频率通道的整合加工;且三类神经元分布在整个听觉皮层的拓扑图谱中,并非聚集于单一的“音调中枢”。
这一发现打破了音调选择神经元为灵长类独有的认知,也让雪貂这一成熟的听觉实验模型,在解析听觉神经环路、探索言语与音乐感知机制的研究中,有了更重要的价值。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.cub.2026.06.010