Quale influenza ha la nostra forma auricolare nell'udito?

Il cervello riconosce la forma delle orecchie attraverso i riflessi sonori

Non è difficile per le persone con udito intatto individuare i suoni, distinguere tra i diffusori e nascondere certi suoni o focalizzare l'attenzione su di essi. Ciò è reso possibile in particolare dalla forma delle orecchie. La forma dell'orecchio riflette il suono nell'orecchio interno in un modo molto speciale che consente al cervello di trarre le conclusioni appropriate e di calcolare la posizione del suono nella stanza.

In precedenza, l'esecuzione di questo processo era in precedenza considerata poco chiara. Ora i neuroscienziati dell'Università di Lipsia e dell'Università di Montreal hanno decifrato quali processi avvengono nel cervello. Questi risultati potrebbero essere utilizzati per sviluppare migliori apparecchi acustici, come annunciato dai ricercatori in un comunicato stampa dell'Università di Lipsia.

Un gruppo di ricerca di Lipsia ha esaminato i processi nel cervello, che si verificano durante l'udito e ha scoperto che la forma delle orecchie è strumentale nel processo. (Immagine: Brian Jackson / fotolia.com)

Grandi o piccoli: la forma dell'orecchio è fondamentale

Il team di ricerca di Lipsia ha scoperto nel suo studio fino a che punto la forma delle orecchie e dei loro rigonfiamenti influenza il modo in cui le onde sonore vengono trasmesse all'orecchio interno. Questi pattern di riflessione sono analizzati dal cervello, che può essere utilizzato per rilevare, ad esempio, se un suono proviene dall'alto, dal basso, a sinistra oa destra.

I suoni dall'alto e dal basso sono difficili da localizzare

In particolare, il modo in cui i suoni che arrivano dall'alto o dal basso, sono localizzati dal cervello, è stato finora poco chiaro. "I suoni provenienti da direzioni diverse influenzano le regioni esterne delle nostre orecchie in modo diverso", spiega Marc Schönwiesner, professore all'Istituto di biologia dell'Università di Lipsia. Il padiglione auricolare riflette il suono nel canale uditivo attraverso la sua forma irregolare. Questo crea un eco breve che cambia il timbro.

Il cervello impara da piccole differenze

"Il nostro cervello può imparare queste piccole differenze e associarle a direzioni diverse", afferma Schönwiesner. Il tono è la proprietà di un suono, che è determinato dal volume delle singole frequenze contenute nel suono. È la ragione per cui una stessa nota, ad esempio un C alto, suona diverso da un violino che non da un registratore.

Corso dello studio

Nello studio, la forma dell'orecchio è stata cambiata in 15 soggetti con inserti in silicone. Questi dovrebbero quindi localizzare i suoni in un laboratorio sonico, entrambi con e senza silicone nella pinna. Sebbene i toni rimanessero sempre gli stessi, ci sono state chiare differenze nei test. Con la rispettiva forma dell'orecchio naturale, i toni potevano essere collocati in modo abbastanza preciso, mentre i soggetti riuscivano a malapena a usare i pezzi di silicone.

Senza la naturale forma dell'orecchio, nessuna posizione sonora potrebbe aver luogo

"Quando abbiamo suonato una nota sopra le loro teste, all'improvviso hanno pensato che provenisse dal basso", riferisce Schönwiesner. Nei test successivi senza Silkoneinsatz, i soggetti sono stati in grado di costruire sui loro precedenti servizi di ascolto.

In ulteriori serie di test, i soggetti sono stati riprodotti suoni mentre erano in risonanza magnetica (MRI). Pertanto, gli scienziati sono stati in grado di osservare i processi nel cervello mentre il suono viene elaborato. I neuroscienziati si sono concentrati sulle attività nella corteccia uditiva, l'area della corteccia cerebrale responsabile dell'udito.

Maggiore è la fonte del suono, peggiore è la posizione

Gli scienziati hanno scoperto che più la testa di un suono è bassa, meno i neuroni sono attivi. I ricercatori sono stati persino in grado di leggere la fonte del suono dalla valutazione delle onde cerebrali. La risonanza magnetica ha anche dimostrato che i cambiamenti nella forma dell'orecchio hanno portato a un comportamento significativamente più disorganizzato dei neuroni.

I soggetti si abituarono al nuovo orecchio

Dopo che i partecipanti allo studio hanno trasportato gli inserti in silicone per un periodo di tempo più lungo e quindi hanno attraversato la vita di tutti i giorni, le attività cerebrali sono tornate alla normalità e hanno reagito alla nuova forma dell'orecchio come se fosse la loro. "Possiamo sentire con le nostre orecchie progettate individualmente, perché i nostri cervelli conoscono la loro forma", riassume Schönwiesner. Se questo cambia, ci vorrà del tempo per adattarsi. Questo è anche il caso, ad esempio, quando cresciamo.

Una nuova generazione di apparecchi acustici?

"In Germania, circa il 17% della popolazione è attualmente affetto da deficit uditivo", ha affermato Schönwiesner. Con crescente tendenza, perché il nostro ambiente diventa sempre più forte e allo stesso tempo le persone invecchiano. Secondo le stime dei produttori di apparecchi acustici e dei medici, fino al 25 percento degli apparecchi acustici non sono attualmente in uso perché i pazienti spesso sottovalutano che il cervello ha bisogno di tempo per abituarsi. Invece, molte persone con problemi di udito si aspettano un miglioramento immediato. "Se capiamo meglio il processo di abituazione, potremmo essere in grado di accelerarlo, in modo che i pazienti possano essere consigliati in modo mirato", conclude Schönwiesner. (Vb)