上海
我们平时听到突然的异响，会下意识转头、判断声音从哪来，快速搞清楚危险在哪个方向。大脑里负责感知朝向的“方向罗盘”，本来大家以为只管认路导航。但它会不会同时接收警报信号、帮我们更快锁定方位？这件事还不太清楚。
基于此，2026年10月25日，蒂宾根埃伯哈德·卡尔斯大学Patricia Preston-Ferrer研究团队在《Current Biology》杂志发表了“Alerting acoustic stimuli enhance the internal representation of head direction”揭示了警觉性声音刺激增强了头部方向信号的内在表征。
该研究表明，大脑里负责辨别方向的头朝向神经元，能接收警示声音信号。警示信号会放大丘脑 HD 神经元的慢反应，“擦亮” 大脑的方向罗盘，提升方位判断精度，让动物察觉危险时更好定位。
图一 警报一响，方向细胞怎么反应？
之前已知丘脑头朝向神经元会对声音起反应，但不清楚它们是识别特定声音，还是单纯感知刺激带来的警示信号。
作者在头部固定小鼠上记录前背侧丘脑的头朝向细胞，发现这类细胞有些长着特殊的异位轴突，还投射到丘脑网状核。给小鼠播放警示声音时，这些细胞会出现一快一慢两阶反应，同时小鼠胡须动、瞳孔放大、眨眼，这些警觉反应和神经元活动同步。
这说明丘脑头朝向神经元并不负责分辨声音细节，主要是传递信号的警示意义。
图二 丘脑到皮层：警觉信号在这里被筛选过滤
警觉信号从丘脑传递到背侧前下托皮层时会被筛选加工。
丘脑神经元普遍存在快慢两种声音响应，而皮层里只有一部分主细胞产生反应，并且大多只保留慢信号，优先激活方向调谐更强的细胞；快发放中间神经元则快慢信号都能响应。局部环路的抑制作用过滤掉快信号，让皮层整体反应变得稀疏。
图三 警觉一上来，大脑方向罗盘更精准
作者用贝叶斯解码检验：警觉信号带来的增益调节，会不会让大脑的方向罗盘变得更准。
小鼠被动旋转时，解码可以很好追踪朝向；静止时给警示声音，解码误差会快速变小。渐变刺激下，方向解码精度跟着觉醒水平慢慢提升，和瞳孔、胡须运动同步。哪怕还没给刺激，觉醒程度越高，丘脑方向信号也越精准。
这说明警觉状态能动态、短暂地擦亮大脑内部的方向编码。
总结
该研究发现丘脑-皮层头朝向神经元还有一个新功能：整合有警示意义的声音信号。它把危险线索和空间方位信息结合起来，帮动物快速判断方向、避险逃生，为解释大脑如何把警觉信号变成恰当的应对行为提供了新思路。
文章来源
https://doi.org/10.1016/j.cub.2026.09.088
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