过去的神经科学和心理学研究表明，人们对世界的期望可以影响他们的感知，这可以通过将注意力引导到预期的刺激上或减少我们对预期刺激类别的敏感性（即感知敏锐度）来实现。
虽然期望对感知的影响现在已有充分记录，但其神经基础仍然知之甚少。
加州大学圣地亚哥分校（UC San Diego）的研究人员进行了一项涉及鸣禽的研究，旨在更好地理解期望驱动的感知偏差如何塑造大脑活动和行为。
他们的研究结果发表在《自然神经科学》杂志上，表明鸣禽的感知，像人类一样，受到期望的影响，外围感觉系统利用期望来增强感觉感知，并保留对世界的高保真度表示。
“这项工作受到了关于人类言语的一个观察的启发，即听者即使面对进入耳朵的声音有极大的变异性，也能理解言语，”论文的第一作者Tim Sainburg告诉Medical Xpress。
“我们不仅需要在嘈杂环境中理解言语，还要应对实际言语信号中的变异性。”
已知人类说话者有不同的声音，也会以不同的方式发音许多单词。过去的研究表明，人脑具有强大的潜在机制，通过将言语声音分组为稳定的感知类别来解决这些差异，这一过程称为“分类感知”。
“其中一种机制是我们使用上下文来提示和偏移我们的感知，”Sainburg说。“我们研究的目标是了解这种偏移在行为和大脑中是如何工作的。”
Timothy Q. Gentner实验室在UC San Diego经常研究鸣禽的发声行为和感知。这是因为鸣禽在发声行为方面与人类有许多相似之处，因此研究它们可以帮助更好地理解人类言语和相关感知。
“从行为学的角度来看，我们感兴趣的是期望如何偏移鸣禽的感知，”Sainburg解释道。
“为了研究这一点，我们需要能够合成鸟类的歌声，所以我们开发了生成神经网络模型来创建合成歌曲。然后我们将这些歌曲播放给鸟儿听，并调节它们对自己所听到内容的期望。”
该团队最初使用合成鸟类歌声的实验表明，与听别人说话的人类一样，鸣禽在听鸟类歌声时的感知也受到期望的影响。随后，Sainburg、Gentner及其同事进行了进一步的实验，旨在了解他们观察到的期望引导的感知所涉及的大脑过程。
“我们通过记录鸟类在听和分类合成歌曲时大脑中神经元群体的电活动来研究神经基础，”Sainburg说。“我们想了解感觉大脑是否表现出与行为相同的偏移迹象，或者这种偏移发生在其他地方。”
总的来说，这项研究证实了鸣禽对歌曲的感知与人类对言语的感知非常相似。具体来说，它收集了强有力的证据，表明鸣禽的发声感知也受到期望的影响和偏移。
“这很重要，因为人类言语的许多特性是独特的，”Sainburg说。
“鸣禽的歌唱系统在很多方面都是我们拥有的最接近人类语言的动物模型。例如，许多鸣禽是发声学习者并产生复杂的发声句法。在这篇论文中，我们发现了另一个与鸣禽共享的人类言语特性。”
这项研究的第二个重要发现来自团队的第二次实验，该实验探讨了鸣禽上下文依赖性分类感知的神经基础。虽然他们的第一次实验表明，鸟类的期望影响了它们对歌曲的分类，但第二次实验旨在确定鸟类的感觉系统是否反映了这种感知的变化。
“一些研究人员假设感觉大脑会将期望与传入的声音结合起来，因此这是我们最初的假设之一，”Sainburg说。
“令我们惊讶的是，事实并非如此。相反，感觉大脑似乎以一种更巧妙的方式使用期望，通过重新分配神经反应来专注于相关的、预期的信号，从而提高感知敏锐度。
“然后将偏移留给下游处理，如运动和决策区域的大脑。这样，大脑可以保留对世界的高保真度、无偏见的表示，同时仍然结合偏移来做出最优决策。”
Sainburg、Gentner及其同事收集的结果可能会激发进一步的研究，专注于期望驱动的感知变化的神经基础，无论是鸣禽还是人类。这些努力可能会进一步阐明言语和发声感知的复杂性以及支持这些感知的大脑过程。
“在这项工作中，我们展示了鸣禽在其歌声感知中概率地整合了期望，但它们的感觉大脑仍然保持无偏见，”Sainburg补充道。
“我们还需要了解这是鸣禽听觉系统的特有属性，还是我们在其他模态和其他物种（如人类视觉和语言）中看到的属性。”
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