Новое исследование ставит под сомнение старые представления о том, как работает слух

То, как мы воспринимаем музыку и речь, отличается от того, во что верили до сих пор. К такому выводу пришли исследователи из Университета Линчёпинга, Швеция, и Орегонского университета здоровья и науки, США. Результаты были опубликованы в Научные достиженияи может позволить разработать лучшие кохлеарные имплантаты.


Мы социальные существа. Для нас важно звучание чужих голосов, и наш направлен на восприятие и различение голосов и человеческой речи. Звук, поступающий в наружное ухо, переносится барабанной перепонкой во внутреннее ухо, имеющее форму спирали, также известное как улитка. Чувствительные клетки слуха, наружные и внутренние волосковые клетки, расположены в улитке. Звуковые волны заставляют «волоски» внутренних волосковых клеток изгибаться, посылая сигнал через нервы в мозг, который интерпретирует звук, который мы слышим.

Последние 100 лет мы считали, что у каждой сенсорной клетки есть своя «оптимальная частота» (мера количества звуковых волн в секунду). Волосковая клетка наиболее сильно реагирует на эту частоту. Эта идея означает, что сенсорная клетка с оптимальной частотой 1000 Гц гораздо слабее реагировала бы на звуки с частотой немного ниже или выше. Также предполагалось, что все части улитки работают одинаково. Однако теперь исследовательская группа обнаружила, что это не относится к сенсорным клеткам, которые обрабатывают звук с частотами ниже 1000 Гц, который считается низкочастотным звуком. В этой области лежат гласные звуки человеческой речи.

«Наше е показывает, что многие клетки внутреннего уха одновременно реагируют на низкочастотный звук. Мы считаем, что это облегчает восприятие низкочастотных звуков, поскольку мозг получает информацию от многих сенсорных клеток в одновременно», — говорит Андерс Фридбергер, профессор кафедры биомедицинских и клинических наук Университета Линчёпинга.

Ученые считают, что такая конструкция нашей слуховой системы делает ее более надежной. Если некоторые сенсорные клетки повреждены, остается много других, которые могут посылать нервные импульсы в мозг.

В низкочастотной области лежат не только гласные звуки человеческой речи: здесь лежат и многие звуки, из которых состоит музыка. Средняя до на фортепиано, например, имеет частоту 262 Гц.

Эти результаты могут в конечном итоге быть важными для людей с тяжелыми нарушениями слуха. В настоящее время наиболее успешным методом лечения в таких случаях является кохлеарный имплантат, при котором электроды помещаются в улитку.

«Конструкция современных кохлеарных имплантов основана на предположении, что каждый электрод должен давать нервную стимуляцию только на определенных частотах таким образом, чтобы попытаться скопировать то, что считалось ранее о функции нашей слуховой системы. Мы предлагаем изменить метод стимуляции в низкие частоты будут более похожи на естественную стимуляцию, и, таким образом, слух пользователя должен улучшиться», — говорит Андерс Фридбергер.

Теперь исследователи планируют изучить, как их новые знания могут быть применены на практике. Один из проектов, который они исследуют, касается новых методов стимуляции низкочастотных частей улитки.