По мере взросления бэби-бумеров многие испытывают трудности со слухом и пониманием разговоров в шумной обстановке, например в ресторанах. Еще более серьезно страдают люди с нарушением слуха, носящие слуховые аппараты или кохлеарные имплантаты. Исследователи знают, что способность легко определять источник звука жизненно важна для хорошего слышания в таких ситуациях, но требуется гораздо больше информации, чтобы понять, как работает слух, чтобы иметь возможность разрабатывать устройства, которые лучше работают в шумной среде.
Исследователи из Массачусетской лаборатории глаз и ушей Итон-Пибоди, Гарвардской медицинской школы и Исследовательской лаборатории электроники Массачусетского технологического института получили новое понимание того, как локализованный слух работает в головном мозге. Их исследование опубликовано в октябре. 2, 2013 выпуск журнала Neuroscience.
"Большинство людей могут легко определить источник звука, например, ломающуюся ветку слева или гудок справа. Однако на самом деле это трудная задача для мозга," сказал Митчелл Л. День, Ph.D., следователь в лабораториях Итон-Пибоди в Массачусетсе. Глаз и уши, инструктор по отологии и ларингологии в Гарвардской медицинской школе "Более высокие уровни мозга, которые определяют направление, откуда исходит звук, не имеют доступа к фактическому звуку, а только к представлению этого звука в электрической активности нейронов на более низких уровнях мозга. Неизвестно, как более высокие уровни мозга используют информацию, содержащуюся в электрической активности этих нейронов более низкого уровня, для создания восприятия местоположения звука."
В ходе эксперимента исследователи записали электрическую активность отдельных нейронов в важной области слухового мозга нижнего уровня, называемой нижним бугорком (IC), в то время как животное слушало звуки, исходящие с разных направлений. Они обнаружили, что местоположение источника звука можно точно предсказать, исходя из модели активации в популяции менее 100 нейронов IC.е., конкретный образец активации ИС указывал на конкретное место в космосе. Исследователи также обнаружили, что образец активации IC может правильно различать, присутствует ли один источник звука или два источника, исходящие с разных направлений – i.е., схема активации IC может разделять параллельные источники.
"Наши результаты показывают, что более высокие уровни мозга могут быть способны точно отделить и локализовать источники звука на основе обнаружения паттернов в относительно небольшой популяции нейронов IC," сказал доктор. День. "Мы надеемся узнать больше, чтобы когда-нибудь разрабатывать устройства, которые лучше работают в шумной среде."