Опровергнута теория о работе пространственного слуха человека

ТАСС, 7 мая. Нейрофизиологи из Австралии и Европы выяснили, что в мозге людей отсутствуют уникальные нервные клетки, которые отвечают за определение положения источников звука в трехмерном пространстве. Это открытие опровергает популярную теорию, объясняющую наличие пространственного слуха у людей и приматов, сообщила пресс-служба австралийского Университета Макуори.

«Мы часто думаем, что наш мозг значительно более продвинут, чем у других животных, но во многих случаях это предположение является безосновательной гордыней. В частности, нам удалось показать, что человек определяет положение звуков в пространстве точно таким же образом, как это делают хомячки и морские свинки», — пояснил профессор Университета Макуори (Австралия) Дэвид Макальпин, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Как объясняет профессор Макальпин, открытие опровергает популярную теорию о природе человеческой способности определять положение источников звука в трехмерном пространстве, которая была сформулирована в 1948 году американским ученым Ллойдом Джефрессом. Он предположил, что в мозге людей присутствует набор уникальных нейронов, которые определяют положение источников звука по небольшой разнице во времени фиксации вырабатываемых им сигналов левым и правым ухом.

Каждый нейрон в этом наборе, как предположил Джефресс, реагирует на определенную длину задержки, что позволяет нервной системе достаточно точно определять положение источника звука в трехмерном пространстве, используя весь набор нервных клеток в качестве своеобразной трехмерной сетки координат. Австралийские и европейские нейрофизиологи проверили, так ли это на самом деле, для чего они заручились поддержкой 26 здоровых добровольцев.

Механизмы работы пространственного слуха

Всех участников эксперимента попросили прослушать набор звуков через специальные наушники, при помощи которых ученые манипулировали длиной задержки между левым и правым ухом, что имитировало перемены в положении источника звука. В это же время нейрофизиологи отслеживали изменения в активности мозга участников при помощи магнитного энцефалографа и сравнивали результаты этих замеров с предсказаниями теории Джефресса.

Эти замеры показали, что в человеческом мозге отсутствует сложная сеть из специализированных клеток — вместо этого он использует более просто устроенную цепочку нейронов, которая особым образом «накладывает» друг на друга звуковые волны, считываемые левым и правым ухом. Как отмечают ученые, эта цепочка оказалась очень похожей по устройству на аналогичные наборы нервных клеток хомячков, которые отвечают за распознавание источников звуков в просто устроенном мозге грызунов.

Как отмечают специалисты, раскрытие этой особенности в работе мозга человека указывает на то, что человеческую способность определять положение источников звука в трехмерном пространстве можно воспроизвести при помощи достаточно просто устроенных нейросетей. Это позволит создать новые системы ИИ, которые будут значительно лучше распознавать звуки голоса в шумной обстановке, чем это удается уже существующим алгоритмам, подытожили ученые.