14、听觉皮层中的群体编码：从经典理论到前沿探索

听觉皮层中的群体编码：从经典理论到前沿探索

1. 听觉皮层信息接收与群体编码概述

听觉皮层从上行的中央听觉通路接收信息。经过耳蜗的频谱分析，复杂的听觉信息被输入到多个不同的频率通道。来自单耳的信息通过连接听觉脑干核、听觉丘脑和听觉皮层的多条通路到达皮层，同时与来自另一耳的传入活动相互作用。因此，到达皮层的活动具有动态结构，通过多个通道并行传输，通常会激活一群神经元，而非少数几个。本文将重点探讨皮层水平上听觉刺激编码的群体编码机制，试图揭示活动的分布式编码结构以及信息的读取方式。

2. 听觉皮层中刺激域的表征

以往对听觉皮层的研究多采用麻醉动物的单神经元记录方法，在一定程度上成功描绘了听觉皮层中多个独立刺激域的拓扑表征。以下是一些主要的表征方式：
|刺激参数|表征方式|
| ---- | ---- |
|声音频率|皮层神经元主要通过V形响应区域编码声音频率，这些区域调谐到一个“特征频率”。具有相似特征频率的神经元排列在与频率轴垂直的等频带中。|
|声音强度|通过单调或非单调的速率 - 强度函数编码。在猫中，发现其与刺激起始参数的编码有很强的关系。|
|双耳响应特性|以斑块或与等频带正交的条带形式表示。|
|刺激重复率|皮层神经元在低频范围内通过锁相活动编码调幅刺激、点击序列或调频刺激的重复率。|

这表明单个听觉皮层神经元参与多个刺激参数的处理，其放电率受多个参数动态影响，并非明确单一。因此，从皮层活动中读取听觉信息主要依赖于许多神经元的分布式活动模式，具体策略取决于每个神经元所传递的信息量。接下来将重点讨论最重要的刺激参数——声音频率的编码。

3. 超越频率编码的“经典观点”