通过幽灵随机共振实现双耳音高感知的神经机制

我们提出了一种生理学上合理的双耳机制，用于通过幽灵随机共振感知复杂声音的音高。在该方案中，两个神经元分别由噪声和不同的周期信号驱动（频率分别为 f1=kf0 和 f2=(k+1)f0，其中 k>1），它们的输出（加上噪声）通过突触施加到第三个神经元。我们使用明确考虑化学突触的 Morris-Lecar 神经元模型的数值结果表明，中等噪声水平增强了第三个神经元在接近 f0 频率处的响应，如同先前描述的幽灵共振情况。对于非谐波输入组合（两个频率均偏移相同量 Df）的情况，也观察到噪声增强了第三个神经元在频率 fr 处的响应，该频率也随 Df 线性偏移。此外，我们表明，类似的共振可以作为突触时间常数的函数被观察到。因此，所提出的基于幽灵共振的随机机制可以在音高感知中出现在外周水平或更高的神经处理水平。