Znajdź zawartość

Występujące na Filipinach, Sumatrze i sąsiednich wyspach wyraki Tarsius syrichta są jedynymi naczelnymi, które posługują się czystymi ultradźwiękami. Marissa Ramsier z Uniwersytetu Stanowego Humboldta była zaskoczona, że wyraki otwierają pysk jak przy wokalizowaniu, ale nie towarzyszą temu żadne dźwięki. Badania ujawniły, że dźwięki są, tyle że niesłyszalne dla ludzi... Amerykanie umieszczali 6 dzikich osobników wewnątrz specjalnej komory dźwiękowej. Wykorzystano technologię opracowaną w ramach Programu Ssaczego Marynarki Wojennej USA, która mierzy odpowiedź pnia mózgu na bodźce słuchowe. Wyrakom podawano przez głośniki serię dźwięków zróżnicowanych pod względem częstotliwości i głośności. Wykorzystano także EEG. To, co wg zespołu, miało być ziewaniem, okazało się nawoływaniami o dominującej częstotliwości 70 kiloherców. Ustalono, że zakres słyszenia tych wyraków kończy się na 91 kilohercach. Po zakończeniu pierwszej części eksperymentu 6 wyrakom zwrócono wolność - zostały wypuszczone na wyspie Mindanao. Resztę studium przeprowadzono w naturalnych warunkach. Skoro już wiedziano, co T. syrichta słyszą, trzeba było nagrać ich komunikaty. Udało się to w przypadku 35 okazów. Dzięki temu biolodzy zauważyli, że minimalna częstotliwość sygnału wynosi 67 kiloherców. Posługiwanie się ultradźwiękami zapewnia kilka korzyści. Po pierwsze, ułatwia chowanie przed drapieżnikami i potencjalnymi ofiarami (karaczanami i świerszczami). Po drugie, pozwala na odfiltrowanie niskiego szumu tła - tropikalnej dżungli. Na czym polega wyjątkowość T. syrichta? Choć niektóre naczelne również komunikują się za pomocą ultradźwięków, nigdy nie są to czyste ultradźwięki. Odkryliśmy, że T. syrichta nie tylko słyszy najwyższe dźwięki ze wszystkich naczelnych, ale i generuje wokalizacje o najwyższej udokumentowanej w tej grupie zwierząt częstotliwości. Gatunek, który wydawał się cichy, może wydawać szereg odgłosów. Nie mieliśmy o nich pojęcia, bo są dla nas niesłyszalne. Wielu moich kolegów zaobserwowało ciche otwieranie pyska przez szeroki zakres gatunków. Niewykluczone, że istnieje cały zestaw sygnałów czekających na usłyszenie - ekscytuje się Ramsier. Antropolog podkreśla, że 4-letnie badania jej ekipy ujawniły, że nawet blisko spokrewnione naczelne bardzo różnią się pod względem wrażliwości słuchowej. Zależy to najprawdopodobniej od diety, habitatu, presji ze strony drapieżników i współzawodnictwa.

Muzycy słyszą w starszym wieku lepiej od niemuzyków. Choć więc wydaje się, że gra w zespole może uszkadzać słuch, badania naukowców z Baycrest pokazały, że tak nie jest. Kanadyjczycy chcieli sprawdzić, czy kontynuowane przez całe życie umuzycznienie chroni przed typową dla procesu starzenia utratą słuchu. Skupili się na jednym z mechanizmów zaliczanych do ośrodkowych procesów przetwarzania słuchowego, który leży u podłoża rozumienia mowy. Starsze osoby często wspominają o problemach z rozumieniem mowy, gdy w tle występuje szum, a kilka osób wypowiada się naraz (tzw. cocktail party problem). Odkryliśmy, że bycie muzykiem może się przyczyniać do lepszego słyszenia w starszym wieku przez opóźnienie niektórych związanych ze starzeniem zmian w ośrodkowych procesach przetwarzania słuchowego – chwali się dr Benjamin Rich Zendel. W ramach studium 74 muzyków w wieku od 19 do 91 lat i 89 niemuzyków w wieku od 18 do 86 lat wzięło udział w 4 badaniach audiologicznych. Za muzyka uznawano kogoś, kto zaczął ćwiczyć do 16. r.ż. i robił to do dnia testu; warunkiem udziału w studium było także opanowanie materiału stanowiącego odpowiednik co najmniej 6 lat formalnego kształcenia muzycznego. Niemuzycy nie grali na żadnym instrumencie. Eksperyment prowadzono w dźwiękoszczelnym pomieszczeniu. Ochotników poddano audiometrii tonalnej (ang. pure tone audiometry), w ramach której określano najsłabszy słyszany przez nich dźwięk. Poza tym badano rozdzielczość czasową, czyli zdolność wykrywania krótkiej przerwy w ciągłym dźwięku. Kolejny test koncentrował się na zdolności oceny związków między różnymi częstotliwościami dźwięku (dzięki temu umiemy oddzielać dźwięki występujące naraz w głośnym otoczeniu); podczas badania z szeregu harmonicznego usuwa się sąsiednie składowe albo dodaje stały zakłócacz. Ostatni test dotyczył rozumienia mowy przy obecności szumu tła. Kanadyjczycy zauważyli, że bycie muzykiem nie zapewnia przewagi w audiometrii tonalnej (muzycy nie słyszeli znacząco cichszych dźwięków), ale przy pozostałych 3 testach różnica już się pojawiała, w dodatku z wiekiem stawała się coraz wyraźniejsza. Oczywiście, na korzyść muzyków. Do wieku 70 lat przeciętny muzyk był w stanie rozumieć mowę w hałaśliwym otoczeniu tak samo dobrze jak przeciętny niemuzyk w wieku 50 lat. Zendel dodaje, że 3 testy wypadające na korzyść muzyków wiążą się z przetwarzaniem słuchowym w mózgu, a wyznaczanie progu słyszenia już nie. Ćwiczenie słuchu da się więc porównać z ćwiczeniem pamięci. Im więcej, tym lepiej…

Ruch i układ skóry twarzy oraz mięśni wokół ust wpływa nie tylko na wymowę słów, ale również na to, jak słyszy się kwestie wypowiadane przez kogoś innego (Proceedings of the National Academy of Sciences). Naukowcy z Haskins Laboratories przy Uniwersytecie Yale posłużyli się ramionami robota, które naciągały twarz badanego w taki sposób, który normalnie towarzyszy samodzielnemu wypowiadaniu się. Okazało się, że ten prosty zabieg wpływał na słyszenie generowanych komputerowo słów. Tworzyły one kontinuum rozciągające się między wyrazami "head" oraz "had". Kiedy maszyna wyciągała skórę słuchającego ku górze, dźwięk brzmiał dla niego bardziej jak "head". Gdy ściągała ją w dół – słyszał on "had". Ciągnięcie do tyłu nie wywoływało żadnego efektu percepcyjnego. Jak łatwo się domyślić, bardzo istotne było zgranie w czasie działań robota i odtwarzania dźwięków. Skutek występował tylko wtedy, gdy naciąganie pojawiało się w takim momencie, że ochotnik mógłby sam wypowiadać słyszane słowa. Autorzy eksperymentu udowodnili, że podczas przetwarzania dźwięków mowy uaktywnia się układ czuciowo-ruchowy, co oznacza, że w percepcji mowy biorą udział neuronalne składowe mechanizmów produkcji mowy. Być może spostrzeżenie to przyczyni się do lepszego zrozumienia afazji.

Światło podczerwone stymuluje neurony zlokalizowane w uchu wewnętrznym równie skutecznie, co dźwięk - twierdzą badacze z chicagowskiego Nortwestern University. Odkrycie może oznaczać otwarcie drogi ku nowym, ulepszonym implantom wspomagającym słyszenie. Powierzchnia ucha wewnętrznego jest u zdrowego człowieka pokryta warstwą włosków. Drgają one pod wpływem wpadającego powietrza, a ich ruch jest wykrywany przez neurony, które konwertują te sygnały na impulsy elektryczne wysyłane następnie do mózgu. Zaburzenie funkcjonowania tych delikatnych struktur, np. w wyniku wad wrodzonych lub uszkodzenia, może prowadzić do głuchoty. Aby przywrócić zdolność do słyszenia, niezbędny jest odpowiedni implant. Stosowane obecnie protezy działają w oparciu o miniaturowe elektrody. Niestety, jest ich zbyt mało, by zapewnić dobrą jakość słyszenia - dwadzieścia elektrod w porównaniu z 3000 naturalnych komórek to zdecydowanie zbyt mało, by pozwolić na cokolwiek więcej, niż słyszenie rozmów. Zainstalowanie większej liczby przewodów jest z kolei niemożliwe ze względu na wzajemne zagłuszanie się wysyłanych przez nie sygnałów. Rozwiązaniem problemu może być zastosowanie lasera emitującego światło podczerwone. Pada ono na bardzo małą powierzchnię, a jego odbicia są na tyle słabe, że nie dochodzi do przypadkowej stymulacji sąsiednich komórek. Jak pokazują eksperymenty przeprowadzone przez badaczy z Northwestern University, pomysł taki ma dużą szansę na rozwiązanie problemów związanych ze stosowaniem współczesnych implantów. Autorzy badania, prowadzeni przez Clausa-Petera Richtera, oświetlali laserem wnętrze ucha martwych świnek morskich. Równolegle prowadzono pomiar aktywności elektrycznej wzgórków dolnych, elementów reagujących na wytwarzane w uchu wewnętrznym impulsy. Przeprowadzony eksperyment pokazał, że zastosowanie podczerwieni pozwoliło na uzyskanie świetnej jakości sygnału w obrębie wzgórków dolnych. Oznacza to, że gdyby zwierzęta żyły, najprawdopodobniej usłyszałyby bardzo czysty dźwięk. Obecnie nie wiadomo, w jaki sposób laser aktywuje neurony, gdyż nie zawierają one białek bezpośrednio reagujących na światło. Autorzy badania spekulują, że sygnały powstają w reakcji na ciepło, którego "nośnikiem" jest promieniowanie podczerwone. Jeżeli jest to prawda, będzie to bez wątpienia istotne odkrycie, lecz stanie się ono jednocześnie dużym wyzwaniem. Konieczne będzie bowiem zbadanie, jak neurony znoszą długotrwałe ogrzewanie. Bez tego wyprodukowanie implantów gotowych do zastosowania u ludzi będzie niemożliwe.

Naukowcy z Yale University zauważyli, że jeśli nastolatek pali lub jego matka paliła, będąc w ciąży, zwiększa to ryzyko wystąpienia zaburzeń słyszenia. Podczas badań 67 osób w wieku od 13 do 18 lat okazało się, że w rozpraszającym, np. hałaśliwym, otoczeniu te z nich, które na co dzień stykają się z dymem nikotynowym, mają trudności ze skoncentrowaniem się i zrozumieniem mowy (New Scientist). Tego typu oddziaływania wpłynęły na istotę białą, która odpowiada za przekazywanie sygnałów. Po wykonaniu badań obrazowych wyszło na jaw, że nastolatki, które palą lub których matki paliły w ciąży, częściej mają więcej istoty białej. Wcześniejsze studia unaoczniły, że nadmiar istoty białej u dziecka oznacza zaburzenia w przewodzeniu i interpretacji bodźców słuchowych. Dzieje się tak, ponieważ substancja biała nie synchronizuje się z resztą mózgu. Według neurologów, nadmiar istoty białej to wynik stymulowania acetylocholiny przez nikotynę. Wyniki obrazowania potwierdziły się podczas dalszych badań. Zastosowano test rozumienia mowy w szumie, wolontariusze mieli też powiedzieć, jakie słowo usłyszeli, gdy rozpraszano ich za pomocą bodźców wzrokowych. Chłopcy wystawieni na działanie dymu rozpoznawali prawidłowo 77, a niestykający się z nim 85% słów. U dziewczynek odsetek ten wynosił, odpowiednio, 84 i 90%. Leslie Jacobsen, szefowa zespołu badawczego, podkreśla, że jeśli kłopoty ze słyszeniem będą współwystępować z zaburzeniami zachowania, może to wpłynąć na niepowodzenia szkolne.