Współpraca oczu z uszami – nowatorskie badanie

Witaj,

Przy ruchu gałek ocznych poruszają się także bębenki w uchu.

Naukowcy z Duke University odkryli, że nawet gdy trzyma się głowę nieruchomo, ale przesuwa się wzrok, w bębenkach pojawiają się drgania (dzieje się tak również pod nieobecność dźwięku).

Co zaskakujące, wibracje bębenków pojawiają się nieco przed ruchem gałek ocznych, co wg Amerykanów, oznacza, że uszy i oczy są kontrolowane przez te same komendy motoryczne.

To tak, jakby mózg stwierdzał: zamierzam poruszyć oczami, lepiej więc zasygnalizuję uszom to samo – opowiada prof. Jennifer Groh.

Podobne wyniki uzyskano w eksperymentach z udziałem ludzi i makaków królewskich. Pozwalają one wyjaśnić, w jaki sposób mózg koordynuje to, co widzimy i słyszymy. Autorzy raportu z pisma PNAS uważają też, że rzucają one nowe światło na zaburzenia słuchu, np. na problemy ze śledzeniem rozmowy w zatłoczonym pomieszczeniu.

Amerykanie podkreślają, że to nie tajemnica, że wzrok i słuch współdziałają. Większości ludzi łatwiej, na przykład, zrozumieć, co ktoś mówi, gdy można patrzeć na ruchy warg. Akademicy przywołują też efekt McGurka (to zjawisko, w wyniku którego z wykluczających się informacji wzrokowej i słuchowej powstaje jedna spójna, łącząca oba komponenty). Specjaliści nadal się jednak głowią, gdzie i jak mózg łączy te 2 rodzaje informacji zmysłowych.

Naukowcy podkreślają, że nie ułatwia tego fakt, że układy wzrokowy i słuchowy działają na zupełnie innych zasadach. Oczy, podobnie jak kamera, zapewniają [bowiem] migawkę sceny, natomiast w przypadku dźwięku trzeba wyliczać, skąd pochodzi (wykorzystuje się do tego różnice w głośności i czasie dotarcia do uszu) – wyjaśnia Groh.

W eksperymencie zaplanowanym przez Kurtisa Grutersa 16 ochotników siedziało w ciemnym pomieszczeniu. Ich zadanie polegało na podążaniu wzrokiem za przesuwającymi się światłami LED. W kanałach słuchowych badanych umieszczono czułe mikrofony, które bez problemu wychwytywały najdrobniejsze nawet wibracje powstające podczas przemieszczania błony bębenkowej.

Błony bębenkowe wibrują zazwyczaj pod wpływem dźwięku, ale mózg także może kontrolować ich ruchy za pomocą kosteczek ucha środkowego i komórek rzęsatych ucha wewnętrznego. Ten mechanizm pozwala modulować wolumen dźwięku, który ostatecznie dociera do ucha wewnętrznego. Towarzyszą temu tzw. emisje otoakustyczne.

Gruters odkrył, że gdy gałki oczne się przesuwały, błony bębenkowe także wykonywały zsynchronizowane ruchy: Gdy jeden się wpuklał, drugi wybrzuszał się na zewnątrz. Wibracje utrzymywały się jeszcze krótko po zaprzestaniu ruchu gałek ocznych. Ruchy oczu w przeciwnych kierunkach generowały odwrócone wzorce wibracji błon. Silniejsze ruchy gałek dawały silniejsze wibracje błon bębenkowych.

Fakt, że ruchy błon bębenkowych kodują przestrzenne informacje o ruchach gałek ocznych, oznacza, że mogą one wspomagać mózg w łączeniu światów wizualnego i słuchowego. Mogą one także stanowić marker zdrowych interakcji układów słuchowego i wzrokowego – zaznacza David Murphy, doktorant Groh.

Ekipa nadal bada, jak wykryte wibracje błon bębenkowych wpływają na to, co słyszymy i jaką rolę mogą one spełniać w zaburzeniach słyszenia. W ramach przyszłych eksperymentów akademicy zamierzają sprawdzić, czy ruchy gałek ocznych w górę i w dół również dają unikatowe wzorce wibracji błon.