23.06.2011

Как мы слышим то, что слышим

В зависимости от сложности услышанного звука его анализ осуществляет разный набор нейронов.

Человеческие речь и слух неразрывно связаны между собой; благодаря способности различать звуки чужой речи, мы можем сами что-то говорить в ответ. Исследователям из Медицинского центра Джорджтаунского университета (США) удалось узнать, как именно наш мозг декодирует нашу собственную речь.

В исследовании принимали участие 13 добровольцев, активность мозга которых анализировалась с помощью функциональной МРТ. Звуковой сигнал, попав в первичный слуховой анализатор — звуковую кору в височной доле мозга - разделяется между двумя системами нейронов. Одна из них отвечает за пространственную локализацию сигнала, то есть отвечает на вопрос, где находится источник звука и как он перемещается в пространстве; нейроны, ответственные за пространственную локализацию звука, направляются в теменную долю. Вторая система обрабатывает сам сигнал и пытается понять, что же, собственно, мы услышали.

Как пишут исследователи в своей статье, опубликованной в издании Journal of Neuroscience, звуковой сигнал разделяется мозгом на отдельные части, причём, в зависимости от того, насколько сложен звук, в его анализе принимает участие разное количество нейронов. То есть за осмысление чужого чиха отвечают одни нейроны, а если требуется «декодировать» намного более сложную вокальную фразу, к ним подключаются ещё и «высокостоящие» нервные клетки.

Следовательно, разные звуковые сигналы по-разному распределяются в мозге. Нейроны первой группы анализируют базовую частоту отдельно взятого тона, второй — занимаются совмещением нескольких тонов и наложением близких частот друг на друга: грубо говоря, когда человек слышит монотонное жужжание, в мозгу работают только эти две зоны. Наконец, третья группа анализирующих нейронов берёт на себя гласные речи — звуки, которые представляют исключительно сложный комплекс частот. Совмещение этих данных с информацией от пространственного анализатора даёт полную картину того, что именно и с какой стороны мы слышим.

Анатомическое положение этих трёх «бюрократических ведомств» звукового анализатора варьируется от человека к человеку, но, что любопытно, все они есть уже у обезьян, причём как у человекообразных, так и у макак. Обезьяны не обладают речевыми навыками, поэтому эти зоны работают у них не в полную силу и отличаются функционально. Но то, что архитектура слухового анализатора уже была «в общих чертах» сформирована у древних приматов, позволило предкам человека обрести речь.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА