《意識的解析 09》

人類感知外部世界的另一個重要路徑是聽覺。這時信息的載體是聲波，由空氣或者其它介質傳播的機械振動。類似於視覺，人類具備了一對精密的聽覺感受器，人的雙耳。人耳起源於魚用於呼吸的鰓裂。在生命演化過程中，經常會出現一種器官轉變出不同功能的情況。不同的器官也會經常演化出同一種功能。當聲波傳入人耳，引起鼓膜的振動。鼓膜連接著中耳中的三塊聽小骨，將振動由聽小骨傳遞給內耳的前庭窗。中耳裏密封的空氣也能傳遞振動，但是聽小骨的連動傳遞更有效率。前庭窗接著激發起內耳中淋巴液的振動。聲波傳到了耳蝸。

耳蝸是一個彎曲螺旋，外形像螺殼的器官。大小如一粒花生米。耳蝸的管道裏有三千多個毛細胞，由外到裏一字排開。當淋巴液的振動傳到耳蝸底部入口時，毛細胞上的纖毛受到振動而產生彎曲形變。入口處的毛細胞纖毛較短，首先感應到的是高頻率的振動。越往裏，毛細胞纖毛越長，毛細胞感應到的振動頻率越低。同時，高頻率聲波在耳蝸裏傳播的距離短。聲音的頻譜就這樣分解開來。毛細胞對聲音頻率的分辨度可以達到百分之一，甚至更低。而相鄰兩個音階的頻率差是百分之五。人耳能夠很容易識別出音律。受到振動激勵的毛細胞釋放出鈣離子。這些鈣離子進入毛細胞，遊移到底部的突觸時，引起化學傳遞物質的釋放，促使相連的神經細胞產生動作電位，神經衝動。聲音信號就轉化為神經電信號。

從耳蝸出發的聽覺神經傳導線有幾萬條。它們先連到腦幹部位的耳蝸神經核團，進行分流。其中一小部分連接到同側中腦的下丘，而大部分轉換，連接到對側中腦的下丘。換句話說，左右兩側的下丘各自集合這些神經傳導束，能接收到兩隻耳朵傳來的信號。當然，對側的聲音信號仍然是主導。這種結構和視覺係統非常相似。我們相信針對聲源方位的聽覺信息處理在下丘核團完成。但是具體的機製還不清楚。聽覺信息從下丘上傳到間腦丘腦的內側膝狀體核團。這個核團靠在視覺中繼站外側膝狀體核團的旁邊。它再接力將聽覺信息投射到大腦顳葉皮層上部的聽覺區。

神經學家利用腦電圖，腦磁圖，和磁共振等現代技術來探測大腦的整體活動和局域的神經興奮。結果顯示A1初級聽覺皮區內的細胞是點對點地對應於上傳的聽覺信息。A1皮層細胞就像鋼琴的琴鍵和琴弦那樣按照聲音的頻率依次排列。一定頻率的聲音激發A1皮層特定部位的細胞。聽覺的感知來自於A1皮層細胞對聲音頻率，音量以及聲音持續時間的反應。在A1皮層的周圍是A2次級聽覺區。它沒有一個特定的音序組織結構，聽覺反應機製也有待於深入探討。但是，我們可以肯定它的功能涉及更複雜的語音識別和語言理解。另外有趣的是，人類的語言識別區側重於大腦左半球。如果有不同的話語在同一時間傳到我們的兩個耳朵時，我們會不自覺地專注於右耳。這就是偏聽偏信的生物學道理。

—寫於2023年3月19日（圖片來自網絡）