声音改造大脑

出版时间 2024-10-10T00:00 社会心理学 61265

作者： 【美】尼娜·克劳斯
出版社： 浙江科技
原售价: 99.90
折扣价: 59.00
折扣购买: 声音改造大脑
ISBN： 9787573914514

作者简介

【美】尼娜·克劳斯（Nina Kraus）声音与听觉研究领域领军人，美国西北大学神经生物学教授，率先证明成人神经系统在学习后具有被重塑潜力，拥有评估大脑声音处理的五项专利。创办了前沿科学实验室脑伏特（Brainvolts），该实验室由科学家、临床医生、工程师、音乐家、运动员等多元人员组成，主要研究大脑是如何处理声音的。通过深入研究听觉系统及其与音乐、语言和认知功能的关系，显著推动了神经科学领域的发展，不仅在学术界产生了深远的影响，还在教育和公共政策方面发挥了重要作用，体现了科学研究在实际应用中的巨大潜力。

内容简介

溯流而上，顺流而下，声音在大脑中往复穿梭听觉大脑深邃而广阔。当我们聆听声音时，电信号会在大脑中往复穿梭，溯流而上，又顺流而下，并与其他感官进行互动，这个过程涉及运动、思考以及感受。通过整个大脑网络，我们得以理解声音，并从声音世界中创造出意义。传出（efferent）和传入（afferent）是描述移动方向的两个词，分别表示“远离”和“靠近”。那么，“远离”或“靠近”的是什么呢？对于血液循环来说，答案是心脏。我们把从心脏向外输送血液的血管称为传出血管，而把那些将血液输送回心脏的血管称为传入血管。淋巴系统中则有传入淋巴管和传出淋巴管，分别将淋巴液带入或带离淋巴结。在神经科学领域，大脑则是传入神经与传出神经的节点。比如，传入神经系统将信息从耳朵传递到大脑，传出神经系统则将信息从大脑传回耳朵——这成了我们学习的基石，我们因此得以构筑声学现实，并成就声学自我。溯流而上，传入系统接下来，我们将着重讲解电信号从耳朵到大脑溯流而上的过程。在网上搜索“听觉通路”，你会发现，大部分经典观点主要强调的是听觉层级，如下图左图所示，听觉通路可以用从耳朵到大脑的上行单向箭头和框图表示。这并没有问题，事实上，听觉脑干位于听神经和听觉中脑之间，而丘脑位于中脑和大脑皮层之间。但图中展示的只是部分内容，而非事实全部。实际上，信息是双向流动的，而且通常不会分层级流动。虽然我不赞同听觉系统分层级的观点，但我仍然承认，从总体上来说，这种“单向模型”确实占有一席之地。接下来，我们将沿着传入系统溯流而上，了解相关器官或结构。耳朵外耳　外耳就是我们所能看到的耳朵的部分，包括将声音输送到中耳的耳道。中耳　由空气运动引起的压强波动，即声音，经过耳廓和耳道进入耳朵，会“敲击”耳膜。耳膜也称为鼓膜。“鼓”这个字准确地描述了鼓膜的作用：中耳门槛。就像真正的鼓面或鼓皮一样，鼓膜也是一种膜，受到声波“敲击”时，会延展。当鼓膜振动时，它会带动人体中最小的骨头——听小骨，产生振动。听小骨由三块骨头组成，第一块是锤骨，第二块是砧骨，最后一块是镫骨。之后，镫骨会撞击另一个鼓状解剖结构——前庭窗，声音由此进入内耳。为什么我们需要听小骨两端的两个“鼓”呢？因为前庭窗的另一侧是液体，密度太大，单凭空气本身的运动不足以直接“推动”前庭窗。而三块听小骨连接起来就像杠杆一样，能将空气运动的力量放大约20倍。鼓膜上的轻微敲击经过三块听小骨的放大，会变成强烈的敲击，足以叩动前庭窗。需要注意的是，这仍然属于机械运动，此时声音已经从流动的空气转变为流动的液体，而最重要的电信号转导仍未出现。内耳（耳蜗）　镫骨在足够大的压力下“移动”了前庭窗，进而带动了前庭窗另一侧的液体移动。这种液体会“嗖”地一下流过长有毛细胞的科蒂器（听觉感受器）。科蒂器长长的螺旋状结构像蜗牛壳一样绕成圈。如图所示，整个耳蜗布满了毛细胞，这里就是“转导魔法”发生的场所。毛细胞的排列规则为：内圈一排，外圈三排。每个毛细胞的顶部都有一束细小的纤毛，在液体中轻轻摆动。毛细胞夹在基底膜和盖膜之间：毛细胞扎根于基底膜，这样，纤毛就不会四处漂浮；毛细胞的尖端则固定在盖膜上。当前庭窗附近的液体发生振动后，一些毛细胞会上下跳动，导致纤毛牵拉盖膜。这种牵引运动会“打开”基底膜上的毛细胞，使带电的化学递质，尤其是钙离子和钾离子“冲入”毛细胞。这些化学递质会引发连锁反应，最终导致神经递质释放到突触（毛细胞和听神经的连接点）上，听神经的电压也随之发生突然的变化。这样，声音转导完成了，头脑外部波动的空气被转导为头脑内部的电信号。并不是每种声音都会引起耳蜗内的毛细胞（约 3 万个）无差别地摆动。毛细胞所在的基底膜既没有一致的宽度，也没有均匀的硬度。基底膜最靠近前庭窗的一端最薄、最硬，而从底端向顶端延伸的过程中，其整体上会变厚、变软，像马尾辫一样。这种生理差异使得位于窄而硬一端的毛细胞能被最高频率（音高）的声音激活，随着声音的频率越来越低，越接近宽而软一端的毛细胞越容易被激活。这种系统性排列被称为音调定位拓扑图（tonotopy）。耳蜗里存在着这样一种声音频率的拓扑图，就像长了一个小小的钢琴键盘；而从耳蜗到大脑皮层的整个听觉系统中，也存在着这种拓扑图。大脑功能的拓扑图是统合感觉的基本组织形式。率先表明声音的处理驱动着大脑的许多核心功能，带你发现声音如何塑造了我们的大脑。该书通过研究声音和大脑的关系，率先表明声音的处理驱动着大脑的许多核心功能，并证明我们的听觉大脑与情感、思维方式、动作以及其他感官相互作用。正是生活中的声音，能塑造我们的大脑，影响我们对世界的认识，建立了我们的世界观、价值观。我们要关注声音的力量，学会善用声音，通过在教育、医疗等领域尝试，不仅能帮助我们延缓大脑的衰老，还能提升认知能力，并具有促进健康、甚至治疗疾病的能力。作者为声音与听觉研究领域领军人，率先证明成人神经系统在学习后具有被重塑潜力。作为声音与听觉研究领域领军人，尼娜·克劳斯率先证明成人神经系统在学习后具有被重塑的潜力，多次被邀请在在美国国立卫生研究院、费米实验室、哥伦比亚大学、哈佛大学、杜克大学等机构和院校演讲。克劳斯也是前沿科学实验室脑伏特（Brainvolts）的创建者，该实验室由科学家、临床医生、工程师、音乐家甚至运动员等多元人员组成，共同研究大脑中的声音处理。克劳斯通过深入研究听觉系统及其与音乐、语言和认知功能的关系，显著推动了神经科学领域的发展，且不仅在学术界产生深远的影响，还在教育和公共政策方面发挥重要作用，体现了科学研究在实际应用中的巨大潜力。前沿科学研究，结合生动的个人故事、趣味性的图表，把不可见的声音变得可见，是一本引人入胜且充满趣味性的读物。书中不仅有对听觉大脑进行深刻而又充满诗意的科学观察，也有专业而生动的插图伴随着文本，将复杂的科学知识融入日常生活，打破知识的壁垒，既能启发科研工作者的灵感，又能为大众打开通向科学的窗口。荣膺鹦鹉螺图书奖金奖、美国出版商协会PROSE奖，国际知名听觉神经科学家王小勤、中国科学院心理研究所研究员杜忆、美国知名神经学家丹尼尔·列维京、美国国家公共电台、《华尔街日报》等中外知名专家和媒体联袂推荐。湛庐文化出品。

率先表明声音的处理驱动着大脑的许多核心功能，带你发现声音如何塑造了我们的大脑。该书通过研究声音和大脑的关系，率先表明声音的处理驱动着大脑的许多核心功能，并证明我们的听觉大脑与情感、思维方式、动作以及其他感官相互作用。正是生活中的声音，能塑造我们的大脑，影响我们对世界的认识，建立了我们的世界观、价值观。我们要关注声音的力量，学会善用声音，通过在教育、医疗等领域尝试，不仅能帮助我们延缓大脑的衰老，还能提升认知能力，并具有促进健康、甚至治疗疾病的能力。作者为声音与听觉研究领域领军人，率先证明成人神经系统在学习后具有被重塑潜力。作为声音与听觉研究领域领军人，尼娜·克劳斯率先证明成人神经系统在学习后具有被重塑的潜力，多次被邀请在在美国国立卫生研究院、费米实验室、哥伦比亚大学、哈佛大学、杜克大学等机构和院校演讲。克劳斯也是前沿科学实验室脑伏特（Brainvolts）的创建者，该实验室由科学家、临床医生、工程师、音乐家甚至运动员等多元人员组成，共同研究大脑中的声音处理。克劳斯通过深入研究听觉系统及其与音乐、语言和认知功能的关系，显著推动了神经科学领域的发展，且不仅在学术界产生深远的影响，还在教育和公共政策方面发挥重要作用，体现了科学研究在实际应用中的巨大潜力。前沿科学研究，结合生动的个人故事、趣味性的图表，把不可见的声音变得可见，是一本引人入胜且充满趣味性的读物。书中不仅有对听觉大脑进行深刻而又充满诗意的科学观察，也有专业而生动的插图伴随着文本，将复杂的科学知识融入日常生活，打破知识的壁垒，既能启发科研工作者的灵感，又能为大众打开通向科学的窗口。荣膺鹦鹉螺图书奖金奖、美国出版商协会PROSE奖，国际知名听觉神经科学家王小勤、中国科学院心理研究所研究员杜忆、美国知名神经学家丹尼尔·列维京、美国国家公共电台、《华尔街日报》等中外知名专家和媒体联袂推荐。湛庐文化出品。

书籍目录

各方赞誉

前言声音与大脑的关系

第一部分 我们是如何听到声音的 001

第1章大脑外部的声音 003

第2章大脑内部的声音 017

第3章听觉学习，当大脑外部信号与内部信号融合 039

第4章大脑这样“听” 057

第二部分 声音如何塑造了我们 075

第5章音乐，知觉、思考、运动和感受的集大成 077

第6章内在与外在节奏的秘密 091

第7章声音是语言的本源 107