你走在一条空无一人的街上，突然听到脚步声。你认为可能有人在跟踪你。因为，虽然街道很安静，你自己的脚步永远不会在你的记忆中留下痕迹，只是听到陌生人的，那么为什么我们听不到自己制造的噪音呢?
虽然科学家们早就知道，我们能够忽视自己的个人噪音，但此前对于大脑是如何完成这一壮举却一无所知。发表在《自然》(Nature)杂志上的一项新研究的结果，旨在通过关注脚步来加深我们对这一现象的理解。
纽约大学神经科学中心助理教授、首席研究员大卫·施耐德博士在一封电子邮件中解释说:“我们想了解大脑中的单个细胞是如何与神经元协同工作的。”为此，我们研究了老鼠的大脑。我们建立了一个增强现实系统，这样当老鼠奔跑时，我们可以实验控制它们听到的声音。我们可以给他们几天时间让他们走路发出一种声音，然后我们就可以出乎意料地切换声音了。
这项研究是在杜克大学医学院进行的。科学家们很快发现，当老鼠预期他们的行走会发出某种特定的声音时，听觉皮层(大脑主要的听觉中枢之一)的神经元就会停止对噪音的反应。
施耐德解释说:“这就像他们戴着一种特殊的耳机，可以过滤掉他们自己运动时发出的声音。”相比之下，当我们播放一种意想不到的声音时，他们听觉皮层的神经元会有很大的反应。
科学家们很快意识到，当老鼠开始熟悉自己走路的声音时，听觉皮层和运动皮层之间的一些重要联系正在改变，而运动皮层是大脑中负责运动的部分。
“当老鼠听到脚步声时，听觉皮层中活跃的抑制性神经元之间的联系就会加强，”Schneider说。“最终的结果是每次老鼠走的时候，一组抑制性神经元活跃起来，对老鼠预期的声音产生了负面影响，当老鼠听到预期的声音时，就会抵消掉预期的声音。”
不仅仅局限于脚步
这种体验也不仅仅局限于脚步。“沉重的呼吸器很少知道他们是一个沉重的呼吸器，因为它听起来不那么大声!”我认为键盘输入也是如此。“当然，我打字的时候能听到自己的按键声音，但我通常不会被它们惹恼。”但是，如果坐在我旁边的人打字打得很重，我就会发疯。
对于任何习惯于被猎杀的生物，比如老鼠，这种过滤掉自己无害的噪音并专注于更有潜在危险的噪音的能力是至关重要的。当我们唱歌、说话或演奏音乐时，这也是同样的现象。
“我们通常对我们想要发出的声音有一个想法。例如，当我坐在钢琴前敲击琴键时，我知道我想让它演奏什么音乐。但是当我们练习的时候，我们经常出错。“我们在这篇论文中描述的机制能够忽略我们运动的预期后果，这让我们有超酷的能力在我们出错的时候察觉到。”所以如果我的钢琴弹得很好，我肯定能听到，我的听觉皮层很安静。但当我弹错的时候，我的大脑得到了更大的回应。
因此，Schneider说，大脑能够把这种反应解释为:“嘿，听起来不对，也许下次我应该把我的手指挪一挪。”
“这让我们能够从错误中学习，”他说。他指出，他们仍在努力弄清楚，在学习语言和音乐技能时，大脑是如何使用这种错误信号的。
研究人员希望利用这些信息来揭示接下来的几个不同领域。例如，在精神分裂症等疾病患者中，有可能是相同的大脑回路参与了忽略和检测声音故障。
“患有精神分裂症的人经常生动地体验到虚幻的声音，而这些声音实际上并不存在，”施耐德说。“有人认为，这些幻觉可能是由于大脑运动中枢和听觉中枢之间的连接发生了改变，我们认为我们已经确认的大脑回路可能与此有关。”所以我们想要研究那些与人类精神分裂症相关的基因突变相似的老鼠。
恼人的声音
虽然对人类来说，脚步声不会太令人心烦，但其他声音(比如沉重的呼吸和咀嚼声)肯定会让人心烦。然而，根据2012年《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience)上的一篇文章，它们并不比刀子敲打瓶子上的声音、叉子放在玻璃杯上的声音、粉笔在黑板上书写的声音强多少倍。