《意识的解析 09》

人类感知外部世界的另一个重要路径是听觉。这时信息的载体是声波，由空气或者其它介质传播的机械振动。类似于视觉，人类具备了一对精密的听觉感受器，人的双耳。人耳起源于鱼用于呼吸的鳃裂。在生命演化过程中，经常会出现一种器官转变出不同功能的情况。不同的器官也会经常演化出同一种功能。当声波传入人耳，引起鼓膜的振动。鼓膜连接着中耳中的三块听小骨，将振动由听小骨传递给内耳的前庭窗。中耳里密封的空气也能传递振动，但是听小骨的连动传递更有效率。前庭窗接着激发起内耳中淋巴液的振动。声波传到了耳蜗。

耳蜗是一个弯曲螺旋，外形像螺壳的器官。大小如一粒花生米。耳蜗的管道里有三千多个毛细胞，由外到里一字排开。当淋巴液的振动传到耳蜗底部入口时，毛细胞上的纤毛受到振动而产生弯曲形变。入口处的毛细胞纤毛较短，首先感应到的是高频率的振动。越往里，毛细胞纤毛越长，毛细胞感应到的振动频率越低。同时，高频率声波在耳蜗里传播的距离短。声音的频谱就这样分解开来。毛细胞对声音频率的分辨度可以达到百分之一，甚至更低。而相邻两个音阶的频率差是百分之五。人耳能够很容易识别出音律。受到振动激励的毛细胞释放出钙离子。这些钙离子进入毛细胞，游移到底部的突触时，引起化学传递物质的释放，促使相连的神经细胞产生动作电位，神经冲动。声音信号就转化为神经电信号。

从耳蜗出发的听觉神经传导线有几万条。它们先连到脑干部位的耳蜗神经核团，进行分流。其中一小部分连接到同侧中脑的下丘，而大部分转换，连接到对侧中脑的下丘。换句话说，左右两侧的下丘各自集合这些神经传导束，能接收到两只耳朵传来的信号。当然，对侧的声音信号仍然是主导。这种结构和视觉系统非常相似。我们相信针对声源方位的听觉信息处理在下丘核团完成。但是具体的机制还不清楚。听觉信息从下丘上传到间脑丘脑的内侧膝状体核团。这个核团靠在视觉中继站外侧膝状体核团的旁边。它再接力将听觉信息投射到大脑颞叶皮层上部的听觉区。

神经学家利用脑电图，脑磁图，和磁共振等现代技术来探测大脑的整体活动和局域的神经兴奋。结果显示A1初级听觉皮区内的细胞是点对点地对应于上传的听觉信息。A1皮层细胞就像钢琴的琴键和琴弦那样按照声音的频率依次排列。一定频率的声音激发A1皮层特定部位的细胞。听觉的感知来自于A1皮层细胞对声音频率，音量以及声音持续时间的反应。在A1皮层的周围是A2次级听觉区。它没有一个特定的音序组织结构，听觉反应机制也有待于深入探讨。但是，我们可以肯定它的功能涉及更复杂的语音识别和语言理解。另外有趣的是，人类的语言识别区侧重于大脑左半球。如果有不同的话语在同一时间传到我们的两个耳朵时，我们会不自觉地专注于右耳。这就是偏听偏信的生物学道理。

—写于2023年3月19日（图片来自网络）