Хороший шум, поганий шум: білий шум покращує слух

Шум - це не те саме, що шум - і навіть тихе середовище не має такого ефекту, як білий шум. На тлі безперервного білого шуму чути чисті звуки стає ще більш точним, як показали дослідники з Базельського університету в дослідженні Cell Reports. Їх результати можна застосувати для подальшого розвитку кохлеарних імплантатів.

Незважаючи на важливість слуху в людському спілкуванні, ми все ще дуже мало розуміємо, як сприймаються акустичні сигнали і як вони обробляються, щоб ми могли їх зрозуміти. Хоча ясно одне: чим точніше ми можемо розрізнити звукові картини, тим кращий слух. Але як мозку вдається розрізнити відповідну та менш релевантну інформацію - особливо в середовищі з фоновим шумом?

Дослідження "слухового мозку"

Дослідники на чолі з професором доктором Танією Рінальді Баркат з кафедри біомедицини Базельського університету досліджували нейронні основи сприйняття звуку та звукової дискримінації в складних звукових умовах. Основна увага приділялася дослідженням слухової кори - «слухового мозку», тобто області мозку, яка обробляє акустичні подразники. Отримані в результаті схеми активності походять від вимірювань у мозку миші.

Як відомо, розрізнення звуків стає ускладненим, чим ближче вони знаходяться в частотному спектрі. Спочатку дослідники припускали, що додатковий шум може ускладнити таке завдання слуху. Однак спостерігалося зворотне: команда змогла продемонструвати, що здатність мозку розрізняти тонкі різниці тонів покращується, коли на задній план додається білий шум. Порівняно із тихим середовищем, шум таким чином полегшує слухове сприйняття.

Шум зменшує нейрональну активність

Дані дослідницької групи показали, що білий шум суттєво пригнічує активність нервових клітин в слуховій корі. Парадоксально, але це придушення збудження нейронів призвело до більш точного сприйняття чистих тонів. "Ми виявили, що менше популяцій нейронів відбувалося менше під час двох окремих тонових уявлень", - пояснює професор Таня Баркат. "Як результат, загальне зниження активності нейронів дало більш чітке представлення тону".

Щоб підтвердити, що слухова кора, а не інша область мозку відповідальна за зміну сприйняття звуку, дослідники застосували оптико-контрольну техніку з контролем світла. Їх висновки можуть бути використані для поліпшення слухового сприйняття в ситуаціях, коли звуки важко розрізнити. За словами Барката, можна подумати, що кохлеарні імплантати можуть стимулюватися ефектом, подібним до білого шуму, щоб покращити роздільну здатність частоти і, таким чином, результат слуху своїх користувачів.