Vilket inflytande har vår öronform på hörseln?

Hjärnan känner igen öronens form genom ljudreflektioner

Det är inte svårt för personer med intakt hörsel att lokalisera ljud, att skilja mellan högtalare och för att dölja vissa ljud eller att fokusera uppmärksamhet på dem. Detta görs särskilt genom öronformen. Öronformen speglar ljudet i innerörat på ett mycket speciellt sätt som gör det möjligt för hjärnan att rita lämpliga slutsatser och att beräkna ljudets ställning i rummet.

Hur exakt denna process kördes var tidigare ansedd oklart. Nu har neurovetenskapare från universitetet i Leipzig och University of Montreal dechiffrerat vilka processer som sker i hjärnan. Dessa resultat kunde användas för att utveckla bättre hörapparater, vilket forskarna tillkännager i ett pressmeddelande från Leipzig universitet.

Ett Leipzigforskningsteam undersökte processerna i hjärnan, som uppstår under hörseln och upptäckte att öronformen är instrumental i processen. (Bild: Brian Jackson / fotolia.com)

Stor eller liten - öronets form är avgörande

Leipzig-forskargruppen fann i sin studie i vilken utsträckning formen av öronen och deras bulger påverkar hur ljudvågor överförs till innerörat. Dessa reflektionsmönster analyseras av hjärnan, som kan användas för att exempelvis upptäcka om ett ljud kommer från ovan, under, vänster eller höger.

Ljud från ovan och under är svårare att lokalisera

I synnerhet hur ljuden som kommer från ovan eller under ligger i hjärnan var så oklart. "Ljud från olika håll påverkar våra örons yttre områden annorlunda", förklarar Marc Schönwiesner, professor vid biologiska institutet vid universitetet i Leipzig. Auricle återspeglar ljudet i hörselgången genom sin oregelbundna form. Detta skapar ett kort eko som ändrar timbre.

Hjärnan lär sig från små skillnader

"Vår hjärna kan lära oss dessa små skillnader och associera dem med olika håll", säger Schönwiesner. Tonen är egenskapen för ett ljud, vilket bestäms av volymen av de individuella frekvenserna som finns i ljudet. Det är anledningen till att en och samma anteckning, som en hög C, låter annorlunda än en violin än från en inspelare.

Kursen i studien

I studien ändrades öronformen hos 15 personer med silikoninsatser. Dessa bör sedan lokalisera ljud i ett ljudlaboratorium, både med och utan silikon i pinna. Även om tonerna alltid var desamma var det tydliga skillnader i testen. Med respektive naturliga öronformen kunde tonerna lokaliseras rätt exakt, medan ämnena knappt lyckades använda silikonbitarna.

Utan den naturliga öronformen kunde ingen ljudplats ske

"När vi spelade en anteckning över huvudet, tyckte de plötsligt att det kom ifrån nedan," rapporterar Schönwiesner. I efterföljande tester utan Silkoneinsatz kunde individerna bygga vidare på sina tidigare lyssningstjänster.

I ytterligare serier av test spelades ämnena som låter medan de var i magnetisk resonansavbildning (MRI). Således kunde forskarna observera processerna i hjärnan medan ljudet behandlas. Neuroscientists fokuserade på aktiviteter i hörselcortex, det område av hjärnbarken som är ansvarig för hörseln.

Ju högre ljudkällan desto sämre är platsen

Forskarna fann att ju lägre ljudet av ett ljud, desto mindre aktiva neuronerna är. Forskarna kunde även läsa källan till ljudet från utvärderingen av hjärnvågorna. MR visade också att förändringar i öronformen ledde till ett signifikant mer oorganiserat beteende hos neuronerna.

Ämnenna blev vana vid det nya örat

Efter att deltagarna i studien genomförde silikoninsatserna under en längre tid och sålunda rörde sig genom vardagen, hade hjärnaktiviteten återgått till normala och reagerade på den nya öronformen som om den var egen. "Vi kan höra med våra egna individuellt utformade öron, för våra hjärnor känner till deras form," sammanfattar Schönwiesner. Om detta ändras, tar det lite tid att anpassa sig. Detta är också fallet, till exempel när vi växer.

En ny generation av hörapparater?

"I Tyskland påverkas cirka 17 procent av befolkningen av hörselunderskott", säger Schönwiesner. Med ökande tendens, för att vår miljö blir alltmer och samtidigt blir människor äldre. Enligt uppskattningar av hörapparatstillverkare och läkare är upp till 25 procent av hörapparater för närvarande inte i bruk eftersom patienter ofta underskattar att hjärnan behöver tid att vänja sig. Istället förväntar sig många hörselskadade personer omedelbar förbättring. "Om vi ​​förstår uppförandeprocessen bättre kan vi kanske påskynda det, så att patienterna kan rådfrågas på ett riktat sätt", avslutar Schönwiesner. (Vb)