右上からかすかなノイズ – そして猫の耳は音源と正確に一致します。硬く見える人間の聴覚器官とは対照的に、多くの動物は耳を見事に動かすことができます。しかし、研究が示しているように、私たちはこの能力の名残をまだ残しています。人は無意識のうちに、注意を向けている方向に関連した小さな耳の動きをします。これらの反応は人間の進化の歴史の興味深い初歩であるだけでなく、補聴器の開発にも使用できる可能性があると科学者らは述べています。
「耳を立てる」という表現はここから生まれたのでしょうか？おそらく私たちは、注意深く耳を傾けたり、興味を持って耳を傾けたりすると、耳に何かが起こっていることを常に直感的に知っています。進化の歴史を十分に遡れば、多くの霊長類が今日でも持っているのと同様の可動耳を持った祖先が人類にもいたことは明らかです。彼らはこの細かい運動能力を利用して、ノイズ源を正確に捕捉し、空間内でノイズ源の位置を正確に特定するために、イヤピースをノイズ源と正確に位置合わせします。なぜこの能力が人類とその近縁者の進化の歴史の過程で失われたのかは不明のままである。
初歩的な耳の筋肉
しかし、人間の耳の部分にはまだ初歩的な筋肉が残っていることが知られており、耳を小刻みに動かす人もいます。ザールブリュッケンのザールラント大学のダニエル・シュトラウス率いる研究者らは、この初歩的な耳の運動系が依然として聴覚の印象に反応するかどうかという問題を調査した。聴覚中におそらく目に見えない耳の動きを追跡するために、研究者らは表面筋電図を使用して神経系の制御信号を記録しました。これを行うために、彼らは何人かのボランティアの皮膚にセンサーを貼り付け、耳の筋肉の領域の電気インパルスを記録しました。
このようにして被験者は聴覚テストに参加しました。研究者らは 2 種類の注意を調査しました。予期せぬ騒音によって自動的に発生する注意を評価するために、研究参加者が読書に夢中になっているときに、さまざまな側方位置からの突然の騒音で参加者を驚かせました。 2 番目のテストでは、科学者は、アクティブリスニングの典型的な目的指向の注意を使用して実験の質問を調べました。被験者は、反対側からの「競合する」ストーリーを無視して、側のスピーカーからの短いストーリーを録音するように依頼されました。
小さなアライメントの動き
研究者らが報告しているように、両方の実験における電気活動の評価は、人が注意を払う音の方向が人間の耳の基本的な筋肉の微細な動きに反映されることを示しました。それらは私たちの観察能力を超えていますが、微細な動きは視覚的にも検出できることが、さらなる研究によって示されています。研究者らは実験中に被験者の耳の高解像度ビデオ録画を作成した。その後、コンピュータによる評価により、微細な動きが可視化されました。
科学者らの報告によると、刺激の種類に応じて、耳の微妙な上方への動きや、耳介の側端の後方への動きがさまざまな程度で発生するという。 「人類は、耳介の動きを制御しようとする初歩的な方向感覚システムを保持している可能性が高く、それは約2500万年にわたって脳内の『神経化石』として存続してきた」とストラウス氏は言う。
彼と彼の同僚によると、この研究の重要性は生物学を超えている可能性があります。「私たちの結果は、耳の筋肉の筋電図を使用して聴覚の注意を評価する簡単な方法があることを示しています。基礎研究で使用できるだけでなく、興味深い応用例もあります」とストラウス氏は言います。このシステムは、たとえば補聴器の開発に使用できます。特別な機能により、耳の筋肉の電気活動を電光石火の速度で記録できる可能性があります。補聴器は、耳が向けようとしている方向を検出し、それに応じて指向性マイクのゲインを調整します。 「これにより、装着者が聞こうとしている音は増幅される可能性がありますが、システムは着用者が無視しようとしている音を抑制します」とストラウス氏は言います。
出典: ザールランド大学、専門記事: eLife、doi: 10.7554/eLife.54536
