Теперь ученые могут определить, куда смотрят чьи-то глаза, просто прислушавшись к их ушам. Понимание этой связи между слухом и зрением может привести к новым тестам слуха.

«На самом деле вы можете оценить движение глаз и положение цели, на которую будут смотреть глаза, просто по записям, сделанным с помощью микрофона в ушном канале», — говорит Дженнифер Гро, доктор философии, старший автор новый отчет, а также профессор факультетов психологии и нейробиологии, а также нейробиологии Университета Дьюка.

В 2018 году команда Гро обнаружила, что при движении глаз уши издают тонкий, незаметный шум. В новом отчете, опубликованном 20 ноября в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, команда Дьюка показывает, что эти звуки могут указать, куда смотрят ваши глаза.

Дополнительная литература: Исследователи Duke обнаружили, что движение глаз вызывает движение барабанной перепонки

Это работает и наоборот. Зная, куда кто-то смотрит, Гро и ее команда смогли предсказать, как будет выглядеть волна тонкого ушного звука.

Эти звуки, по мнению Гро, могут быть вызваны тем, что движения глаз стимулируют мозг сокращаться либо мышцами среднего уха, которые обычно помогают приглушать громкие звуки, либо волосковыми клетками, которые помогают усиливать тихие звуки.

Точная цель этих писков в ушах неясна, но первоначальная догадка Гро состоит в том, что это может помочь обострить восприятие людей.

"Мы думаем, что это часть системы, позволяющей мозгу сопоставлять расположение изображений и звуков, хотя наши глаза могут двигаться, а голова и уши - нет", - говорит Гро.

Понимание связи между тонкими звуками в ушах и зрением может привести к разработке новых клинических тестов слуха.

«Если каждая часть уха вносит индивидуальные правила в сигнал барабанной перепонки, то их можно использовать в качестве своего рода клинического инструмента для оценки того, какая часть анатомии уха неисправна», — говорит Стефани Лович, один из ведущие авторы статьи и аспирант факультета психологии и нейробиологии Университета Дьюка.

Подобно тому, как зрачки глаз сужаются или расширяются, как апертура фотоаппарата, чтобы регулировать количество поступающего света, уши тоже имеют свой собственный способ регулирования слуха. Ученые долгое время считали, что эти механизмы регулирования звука помогают лишь усиливать тихие звуки или приглушать громкие. Но в 2018 году Гро и ее команда обнаружили, что те же самые механизмы регуляции звука активируются движениями глаз. Это позволяет предположить, что мозг сообщает ушам о движениях глаз.

В своем последнем исследовании исследовательская группа продолжила свое первоначальное открытие и выяснила, содержат ли слабые слуховые сигналы подробную информацию о движениях глаз.

Чтобы расшифровать звуки человеческих ушей, команда Гро из Университета Дьюка и профессора Кристофера Шера из Университета Южной Калифорнии пригласили 16 взрослых с неповрежденным зрением и слухом в лабораторию Гро в Дареме, чтобы они прошли довольно простой тест на зрение.

р>

Участники смотрели на статическую зеленую точку на экране компьютера, затем, не двигая головой, следили глазами за точкой, когда она исчезала, а затем снова появлялась вверх, вниз, влево, вправо или по диагонали от начальной точки. Это дало команде Гро широкий спектр слуховых сигналов, генерируемых при движении глаз по горизонтали, вертикали или диагонали.

Эй-трекер записывал движение зрачков участников и сравнивал их со звуками, которые были зафиксированы в наушниках со встроенным микрофоном.

Исследовательская группа проанализировала звуки в ушах и обнаружила уникальные признаки разных направлений движения. Это позволило им взломать код звуков уха и вычислить, куда смотрят люди, просто изучая звуковую волну.

«Поскольку диагональное движение глаз — это всего лишь горизонтальный и вертикальный компоненты, мой коллега по лаборатории и соавтор Дэвид Мерфи понял, что можно взять эти два компонента и угадать, какими они будут, если соединить их вместе», — говорит Лович. «Тогда вы можете пойти в противоположном направлении и посмотреть на колебание, чтобы предсказать, что кто-то смотрел на 30 градусов влево».

Гро сейчас начинает изучать, играют ли эти звуки в ушах роль в восприятии.

Один набор проектов посвящен изучению того, как звуки в ушах при движении глаз могут различаться у людей с потерей слуха или зрения.

Гро также проверяет, будут ли люди, у которых нет потери слуха или зрения, генерировать ушные сигналы, которые могут предсказать, насколько хорошо они справятся с задачей локализации звука, например, определить, где находится машина скорой помощи во время вождения, что основано на картировании слуховой информации. на визуальную сцену.

«Некоторые люди изо дня в день получают действительно воспроизводимый сигнал, и его можно быстро измерить», — говорит Гро.
«Можно ожидать, что эти люди будут действительно хорошо справляться с зрительно-слуховыми задачами по сравнению с другими людьми, где эти задачи более вариативны».

Исследование Гро было поддержано грантом Национального института здравоохранения (NIDCD DC017532).

Рекомендуемое изображение: участники отслеживали зеленую точку на экране, в то время как исследователи слушали звуки, издаваемые в их ушных проходах, с помощью наушников со встроенным микрофоном. Фото: Мередит Шмель/Университет Дьюка

Анонсы наших новых статей в Телеграме

Read More