Naukowcy z Macquarie University (Australia) wykazali, że słuchacze szybko się uczą i dostosowują do cech przestrzeni akustycznych, aby mogli lepiej rozumieć mowę. Znaleźli także dowody na mechanizmy mózgowe zaangażowane w „słuchanie pokoju”. Ich odkrycia wskazują również na obecność „słodkiego punktu” pogłosu, w którym uczenie się i adaptacja są optymalizowane.
Opierając się na wcześniejszych pracach, które wykazały, że mózgi zwierząt szybko przystosowują się do zmian poziomu dźwięku, nowe badanie opublikowane online w eLife i sfinansowane przez Australijską Radę ds. Badań Naukowych, jest pierwszym, które pokazuje, w jaki sposób ludzie przystosowują się do akustyki środowiska, aby poprawić rozumienie mowy.
Uczestnicy badania z normalnym słuchem zostali umieszczeni w uniwersyteckiej komorze bezechowej – specjalnie zaprojektowanej przestrzeni wolnej od pogłosu – i słuchali krótkich komend głosowych.
Korzystając z nagrań z rzeczywistych przestrzeni, w tym podziemnego parkingu, sali wykładowej i biura na planie otwartym, naukowcy przeprowadzili symulację różnych rodzajów hałasu z tła i poziomów pogłosu. Starszy autor badania, prof. David McAlpine, dyrektor akademicki Macquarie University Hearing, uważa, że rozumienie mowy przez uczestników poprawiało się z czasem, nawet w przestrzeniach akustycznie trudnych. – Zaskakujące było to, że uczestnicy eksperymentu najlepiej uczyli się w przestrzeniach z odpowiednią ilością echa – około 400 milisekund pogłosu, co jest typowe dla wielu nowoczesnych przestrzeni, takich jak np. sale wykładowe – opowiada.
Naukowcy zauważyli też, że środowiska, w których jest zbyt dużo echa, takie jak wypełnione marmurem lobby lub podziemne parkingi, znacznie utrudniały uczenie się w tego typu warunkach akustycznych, podobnie jak w pomieszczeniach, w których nie było żadnego pogłosu, co przeczy podpowiedziom intuicji.
– „Słodki punkt” (ang. sweet spot) wydaje się pasować do średniego pogłosu w przestrzeniach, w których spędzamy większość czasu, więc możliwe, że zaprojektowaliśmy nasze budynki tak, aby pasowały do naszych mózgów – lub że nasze mózgi przystosowały się do tych budynków, które wznieśliśmy – mówi prof. David McAlpine.
Słuchanie to coś więcej niż słyszenie
Główna autorka badania, dr Heivet Hernández-Pérez, pracownik naukowy w Centrum Badań nad Słuchem oraz na Wydziale Lingwistyki Uniwersytetu Macquarie, twierdzi, że słyszenie mowy w otoczeniu, które charakteryzuje się lekko rozbrzmiewającym pogłosem, daje mózgowi czas na dostosowanie się i rozpoznanie wzorców. – W trakcie 45-minutowego testu ludzie stali się lepsi w rozpoznawaniu mowy, ponieważ ich mózgi uczyły się dźwięku pomieszczenia – podkreśla badaczka. – Nie chodzi o to, żeby zapamiętać pokój i panujące w nim warunki akustyczne. Chodzi o to, aby mózg uczył się struktury środowiska i wykorzystywał tę wiedzę do nadawania sensu mowie, nawet jeśli dzieje się to w sposób nieuświadomiony – kiedy nie zdajemy sobie z tego sprawy – wyjaśnia.
– Nasze uszy słyszą, ale nasze mózgi słuchają: nieustannie dostosowują się poprzez pętle informacji zwrotnej, ucząc się i adaptując na bieżąco – mówi dr Heivet Hernández-Pérez.
W ramach badania zespół wykorzystał nieinwazyjną magnetyczną stymulację mózgu, aby na krótko zakłócić aktywność grzbietowo-bocznej kory przedczołowej – obszaru zaangażowanego w uczenie się mózgu. Kiedy zastosowano ją, zdolność uczestników do przystosowania się do różnych środowisk dźwiękowych znacznie spadła. To pokazało, że istnieją obwody mózgowe odpowiedzialne za tego rodzaju uczenie się mózgu. – Zrozumienie, jak funkcjonują, może pomóc nam w opracowaniu lepszych, bardziej integracyjnych środowisk akustycznych, niezależnie od tego, czy mówimy o przestrzeniach publicznych, czy o spersonalizowanych technologiach słyszenia. Ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że słuchanie jest wciągającym doświadczeniem, kształtowanym przez nasze środowisko, nasze mózgi i sposób, w jaki te dwie rzeczy wchodzą w interakcje – komentuje badaczka. – To nie jest tak, że jedynie słyszymy dźwięki – my poprzez te dźwięki słyszymy świat – zauważa.
Kształtowanie technologii i przestrzeni inkluzywnych
Profesor McAlpine zapowiada, że odkrycia zespołu zostaną wykorzystane w projektowaniu urządzeń takich jak aparaty słuchowe i słuchawki. – Większość technologii słyszenia stara się wyeliminować wszelkie szumy tła i pogłos, ale jeśli jakiś pogłos pomaga ludziom lepiej słyszeć, istnieje ryzyko, że moglibyśmy wyrzucić coś, co mózg uzna za przydatne – podkreśla badacz.
Zespół pracuje obecnie nad przygotowaniem nowego badania, by sprawdzić, w jaki sposób osoby neuroróżnorodne i osoby z ubytkiem słuchu doświadczają pogłosu oraz czy ich strefy „słodkiego punktu” różnią się od stref neurotypowych słuchaczy.
Źródło: eurekalert.org
Foto: Uniwersytet Macquarie