как мозг человека распознает частоту слышимого звука
Локализация звуков: как мозг распознает источники звуков
Мир, окружающий нас, наполнен всевозможной информацией, которую наш мозг непрерывно обрабатывает. Получает он эту информацию посредством органов чувств, каждый из которых отвечает за свою долю сигналов: глаза (зрение), язык (вкус), нос (обоняние), кожа (осязание), вестибулярный аппарат (равновесие, положение в пространстве и чувство веса) и уши (звук). Собрав воедино сигналы от всех этих органов, наш мозг может построить точную картину окружающей среды. Но далеко не все аспекты обработки внешних сигналом нам известны. Одной из таких тайн является механизм локализации источника звуков.
Ученые из лаборатории нейроинженерии речи и слуха (технологический институт Нью-Джерси) предложили новую модель нейронного процесса локализации звука. Какие именно процессы протекают в головном мозге во время восприятия звука, как наш мозг понимает положение источника звука и как данное исследование может помочь в борьбе с дефектами слуха. Об этом мы узнаем из доклада исследовательской группы. Поехали.
Основа исследования
Информация, которую получает наш мозг от органов чувств, отличается друг от друга как с точки зрения источника, так и с точки зрения ее обработки. Одни сигналы сразу предстают перед нашим мозгом в виде точной информации, другие же нуждаются в дополнительных вычислительных процессах. Грубо говоря, прикосновение мы чувствуем сразу, а вот услышав звук, нам предстоит еще найти откуда он исходит.
Основой локализации звуков в горизонтальной плоскости является интерауральная* разница во времени (ITD от interaural time difference) звуков, достигающих ушей слушателя.
Интерауральная база* — расстояние между ушами.
В головном мозге имеется определенный участок (медиальная верхняя олива или МВО), который отвечает за этот процесс. В момент получения звукового сигнала в МВО происходит преобразование интерауральных разниц во времени в скорость реакции нейронов. Форма кривых скорости выходного сигнала МВО как функции ITD напоминает форму взаимнокорреляционную функцию входных сигналов для каждого уха.
То, как обрабатывается и интерпретируется информация в МВО, остается не до конца ясным, из-за чего существует несколько весьма противоречивых теорий. Самой известной и по факту классической теорией локализации звука является модель Джеффресса (Lloyd A. Jeffress). Она основана на маркированной линии* нейронов-детекторов, которые чувствительны к бинауральной синхронности нейронных входных сигналов от каждого уха, причем каждый нейрон максимально чувствителен к определенной величине ITD (1А).
Принцип маркированной линии* — гипотеза, объясняющая, как разные нервы, все из которых используют одни и те же физиологические принципы при передаче импульсов вдоль своих аксонов, способны генерировать разные ощущения. Структурно сходные нервы могут генерировать различные сенсорные восприятия, если они связаны с уникальными нейронами в центральной нервной системе, которые способны декодировать сходные нервные сигналы различными способами.
Изображение №1
Данная модель в вычислительном плане похожа на нейронное кодирование, основанное на неограниченных взаимных корреляциях звуков, достигающих обоих ушей.
Также существует модель, в которой предполагается, что локализация звука может быть смоделирована на основе различий в скорости реакции определенных популяций нейронов из разных полушарий мозга, т.е. модель межполушарной асимметрии (1В).
Доселе было сложно однозначно заявить какая из двух теорий (моделей) правильная, учитывая что каждая из них предсказывает разные зависимости локализации звука от интенсивности звука.
В рассматриваемом нами сегодня исследовании ученые решили объединить обе модели, чтобы понять, основано ли восприятие звуков на нейронном кодировании или на разнице реакции отдельно взятых нейронных популяций. Было проведено несколько экспериментов, в которых брали участие люди в возрасте от 18 до 27 лет (5 женщин и 7 мужчин). Аудиометрия (измерение остроты слуха) участников составляла 25 дБ или выше при частоте от 250 до 8000 Гц. Участника опытов размещали в звукоизолированной комнате, в которой было размещено специальное оборудование, откалиброванное с высокой точностью. Участники должны были, услышав звуковой сигнал, указать направление, откуда он исходит.
Результаты исследования
Латеральность* — асимметрия левой и правой половин тела.
Для оценки зависимости латерализации мозговой активности от скорости реакции определенных популяций нейронов были использованы данные активности нижнего двухолмия мозга макаки-резуса, после чего дополнительно были рассчитаны различия в скорости нейронов из разных полушарий.
Модель маркированной линии нейронов-детекторов предполагает, что при уменьшении интенсивности звука латеральность воспринимаемого источника будет сходиться в средних значениях, схожих для отношения тихих и громких звуков (1С).
Модель межполушарной асимметрии, в свою очередь, предполагает, что при снижении интенсивности звука до почти пороговых воспринимаемая латеральность будет смещаться к средней линии (1D).
При более высокой общей интенсивности звука предполагается, что латерализация будет инвариантной по интенсивности (вставки на 1С и 1D).
Следовательно, анализ того, как интенсивность звука влияет на воспринимаемое направление звука, позволяет точно определить природу протекающих в этот момент процессов — нейроны из одной общей области или нейроны из разных полушарий.
Очевидно, что способность человека различать ITD может варьироваться в зависимости от интенсивности звука. Однако ученые заявляют, что достаточно сложно интерпретировать предыдущие выводы, связывающие чувствительность к ITD и оценку слушателем направления источника звука как функции интенсивности звука. Одни исследования говорят, что при достижении интенсивности звука к граничному порогу, снижается воспринимаемая латеральность источника. Другие же исследования говорят о том, что влияния интенсивности на восприятие нет вообще.
Другими словами, ученые «мягко» намекают, что в литературе достаточно мало информации касательно связи ITD, интенсивности звука и определения направления его источника. Есть теории, которые существуют как своего рода аксиомы, общепринятые научным сообществом. Посему было решено детально проверить все теории, модели и возможные механизмы восприятия слуха на практике.
Первый эксперимент был поставлен на основе использования психофизической парадигмы, что позволило изучить латерализацию на основе ITD как функцию интенсивности звука в группе из десяти нормально слышащих участников опыта.
Изображение №2
Источники звука были специально настроены так, чтобы охватывать большую часть частотного диапазона, в пределах которого люди способны распознавать ITD, т.е. от 300 до 1200 Гц (2А).
В каждом из испытаний слушатель должен был указать предполагаемую латеральность, измеряемую как функцию уровня ощущений, в диапазоне значений ITD от 375 до 375 мс. Чтобы определить влияние интенсивности звука, использовалась нелинейная модель смешанного эффекта (NMLE), которая включала как фиксированную, так и случайную интенсивность звука.
График 2В демонстрирует оцененную латерализацию со спектрально плоским шумом при двух интенсивностях звука для репрезентативного слушателя. А график 2С показывает необработанные данные (круги) и подогнанные под модель NMLE (линии) всех слушателей.
Таблица №1
Таблица выше показывает все параметры NLME. Видно, что воспринимаемая латеральность возрастала при увеличении ITD, как того и ожидали ученые. С уменьшением интенсивности звука восприятие все больше смещалось в сторону средней линии (вставка на графике 2C).
Эти тенденции были подкреплены моделью NLME, которая показала существенное влияние ITD и интенсивности звука на максимальную степень латеральности, подтверждая модель межполушарных отличий.
Кроме того, незначительное влияние на воспринимаемую латеральность имели средние аудиометрические пороги чистых тонов. А вот интенсивность звука существенно не влияла на показатели психометрических функций.
Основной целью второго эксперимента было определение того, как полученные в предыдущем эксперименте результаты поменяются при учете спектральных особенностей стимулов (звуков). Необходимость проверки спектрально плоского шума при низкой интенсивности звука состоит в том, что части спектра могут быть не слышны, и это может повлиять на определение направления звука. Следовательно, за результаты первого эксперимента можно ошибочно принять факт того, что ширина слышимой части спектра может уменьшаться с уменьшением интенсивности звука.
Потому было решено провести еще один опыт, но уже с применением обратно А-взвешенных* шумов.
А-взвешивание* применяется к уровням звука, чтобы учесть относительную громкость, воспринимаемую человеческим ухом, поскольку ухо менее чувствительно к низким звуковым частотам. А-взвешивание реализуется путем арифметического добавления таблицы значений, перечисленных в октавных полосах, к измеренным уровням звукового давления в дБ.
На графике 2D показаны необработанные данные (круги) и подогнанные под модель NMLE данные (линии) всех участников эксперимента.
Анализ данных показал, что когда все части звука являются примерно одинаково слышимыми (как в первом, так и во втором опыте), воспринимаемая латеральность и наклон на графике, поясняющий изменение латеральности с ITD, уменьшаются с падением интенсивности звука.
Таким образом, результаты второго эксперимента подтвердили результаты первого. То есть на практике было показано, что модель, предложенная еще в 1948 году Джеффрессом, не является правильной.
Получается, что локализация звуков ухудшается при снижении интенсивности звука, а Джеффресс считал, что звуки воспринимаются и обрабатываются человеком одинаково вне зависимости от их интенсивности.
Для более детального ознакомления с нюансами исследования рекомендую заглянуть в доклад ученых.
Эпилог
Теоретические предположения и подтверждающие их практические опыты показали, что нейроны головного мозга у млекопитающих активируются с разной скоростью в зависимости от направления звукового сигнала. Следом мозг сравнивает эти скорости между всеми задействованными в процессе нейронами для динамического построения карты звуковой среды.
Модель Джеффрессона на самом деле не на 100% ошибочна, так как с ее помощью можно идеально описать локализацию источника звука у сипух. Да, для сипух интенсивность звука не имеет значения, они в любом случае определят положение его источника. Однако эта модель не работает с макаками-резусами, как показали ранее проведенные опыты. Следовательно, эта модель Джеффрессона не может описать локализацию звуков для всех живых существ.
Эксперименты с участием людей лишний раз подтвердили, что локализация звуков протекает у разных организмов по-разному. Многие из участников не смогли верно определить положение источника звуковых сигналов из-за низкой интенсивности звуков.
Ученые считают, что их труд показывает определенную схожесть между тем, как мы видим и как мы слышим. Оба процесса связаны со скоростью нейронов в разных участках мозга, а также с оценкой этой разницы для определения как положения видимых нами предметов в пространстве, так и положения источника слышимого нами звука.
В дальнейшем исследователи собираются провести ряд экспериментов для более детального рассмотрения связи между слухом и зрением человека, что позволит лучше понять, как именно наш мозг динамически строит карту окружающего мира.
Благодарю за внимание, оставайтесь любопытствующими и хорошей всем рабочей недели, ребята! 🙂
Как мозг понимает то, что мы слышим?
Фильтрация звука происходит в несколько этапов. Сначала периферийные нейроны раскладывают весь поток звуковых волн на простые составляющие, затем другие нейроны работают как набор фильтров, которые сортируют звук по спектру — комплексной характеристике, в которой учитываются и амплитуда волны, и ее частота.
Процесс разложения всех звуков, которые слышит ухо — это восходящий путь. Есть еще и нисходящий — это распознавание осмысленных сигналов, например слов. Как оно происходит, менее понятно, чем то, как мозг обрабатывает входящие аудиоданные. Известно, например, что приобретенный недавно опыт помогает распознать в шуме звуки, которые человек, не имеющий соответствующего опыта, не слышит или не понимает. Значит, звук интерпретируется сквозь призму того, что человек слышал и понимал ранее.
Группа нейрологов из университета Беркли решила выяснить, как именно приобретенный опыт «настраивает» нейроны на распознавание звуков. Для этого участникам эксперимента давали прослушать специально подготовленную запись. Сначала человек слышал фразу на английском, на которую искусственно наложили много помех. Разобрать, что говорит диктор, было невозможно. Затем та же фраза проигрывалась уже без помех. В третий раз человек снова слышал искаженную запись, но в ней отчетливо различал слова. Во время прослушивания ученые фиксировали активность отдельных нейронов, ответственных за обработку звуковой информации, при помощи ЭЭГ.
От звуковой волны до слуха
Автор: Редакция Мастерслух
Звук играет важнейшую роль в жизни большинства людей. Он позволяет нам общаться и получать информацию, наслаждаться звуками природы и слушать музыку. Звук также может предупредить нас об опасности.
Все звуки возникают в результате движений. Например, когда дует ветер, на деревьях возникает движение листвы. Листья передвигают молекулы воздуха, заставляя их колебаться. Эти колебания называются звуковыми волнами и могут восприниматься ухом человека.
Медленные колебания (низкие частоты) воспринимаются как низкие звуки (бас), в то время как быстрые колебания (высокие частоты) воспринимаются как высокие звуки (дискант).
Человеческое ухо является сложным и чувствительным органом, который состоит из трех главных частей:
Передвижение жидкости активизирует волосковые клетки во внутреннем ухе (этих «чувствительных клеток» около 20 000). При возбуждении волосковые клетки посылают импульсы по слуховому нерву в мозг, который воспринимает эти импульсы в качестве звука.
Таким причудливым и сложным путем ухо в состоянии улавливать звуковые волны, преобразовывать их сначала в колебания косточек, затем в движение жидкости и, в конечном счете, в нервные импульсы, которые воспринимаются мозгом. Даже малейшее повреждение этой сложной системы может негативно отразится на слухе.
Расскажите или сохраните себе:
Еще в разделе “О слухе”
Добрый доктор. Что нужно знать о визитах к сурдопедагогу
Консультация сурдопедагога: зачем она нужна, как проходит, сколько визитов к специалисту требуется и в каких случаях. Рассказывает сурдопедагог «МастерСлух» Наталья Васильева. Читать далее →
Звук, который всегда с тобой
Из-за чего возникает шум, гул и свист в ушах, что с ними делать, если они отравляют жизнь, и вообще – опасно ли это? Как определить причину и можно ли избавиться от неприятных слуховых ощущений навсегда? Читать далее →
Головокружение, шум в ушах, снижение слуха… Может быть, это болезнь Меньера?
Довольно редкая и несмертельная, она способна очень сильно ухудшить качество жизни и привести к глухоте. Как определить и лечить болезнь Меньера рассказывает сурдолог-оториноларинголог медцентра «МастерСлух» в Астрахани Евгения Григорьева. Читать далее →
Основные характеристики слуха человека
Полезные статьи и актуальная информация от специалистов по слуху «Аудионика»
Порог слуха
Порогом слуха человека называют минимальный уровень звука, который человек может воспринять. Эта характеристика является одной из основных.
От порога слуха зависит слуховая чувствительность: чем ниже порог слуха, тем выше слуховая чувствительность, и наоборот. Диапазон наибольшей чувствительности звука – от 1000 до 4000 Гц. Именно в этом промежутке находится информация о речевых сигналах. Пороги слуха на частоте 200 Гц выше на 35 дБ, а на 100 Гц — на 60 дБ, чем пороги слуха на частоте 1000 Гц.
Источник: введение в аудиологию и слухопротезирование И.В. Королева
Порог дискомфорта
Порогом дискомфорта называется уровень звука, вызывающий у человека неприятные ощущения. Нормой считается 100-110 дБ, и зависит она не только от состояния органа слуха, но и от возбудимости нервной системы в целом. У пациентов с нарушениями слуха порог дискомфорта, как правило, больше 110 дБ. Однако, у многих людей с сенсоневральной тугоухостью пороги дискомфорта такие же, как и у людей с нормальным слухом либо ниже – это явление называется рекруитмент, или «феномен усиленного нарастания громкости».
Болевой порог
Болевые ощущения в органе слуха, как правило, вызывает звук, составляющий 130-140 дБ. Кроме того, следует различать порог осязания и болевой порог – в первом случае человек чувствует только давление на барабанную перепонку (130 дБ), во втором – уже болевые ощущения (140 дБ). Порог дискомфорта людей с нарушениями слуха может отличаться от нормы, но болевой порог у всех всегда одинаковый.
Частотный диапазон слуха
Нормой для человека считается способность воспринимать звуки в частотном диапазоне от 20 до 20000 Гц. Звуки, частота которых выше 20000 Гц, называются ультразвуки, ниже 20 Гц – инфразвуки. Человек может воспринять ультразвук только если его источник приложить к костям черепа – это свойство иногда используется при диагностике нарушений слуха.
Источник: введение в аудиологию и слухопротезирование И.В. Королева
Подходя к исследованию слуха, звуковой частотный диапазон принято условно делить:
на низкие частоты — до 500 Гц;
на средние частоты — 500—3000 Гц;
на высокие частоты — 3000–8000 Гц;
на сверхвысокие частоты — выше 8000 Гц
Динамический диапазон слуха
Динамическим диапазоном слуха называется совокупность уровней звука, которые человек способен воспринимать, в норме это 130 дБ. Разница между самым тихим и самым громким звуком, воспринимаемым человеческим ухом (до осязаемых или болевых порогов), велика – последний выше примерно в 10 13 раз.
В аудиологии динамическим диапазоном слуха именуют диапазон от порога слуха человека до порога его дискомфорта.
Как динамический, так и частотный диапазон у людей с нарушениями слуха может отличаться от нормы.
Дифференциальный порог слуха
Минимальные различия по частоте, интенсивности или длительности звука, воспринимаемые человеческим слухом, называются дифференциальным порогом слуха.
Именно способность обнаруживать минимальные различия между звуками позволяет нам воспринимать речь. Интенсивность и частота дифференциального порога слуха зависит от длительности, уровня и частоты звука. Нормой для человека считается 1–1,5 дБ по интенсивности на частотах 500–4000 Гц при уровне звука 40 дБ.
Причина плохого восприятия речи людьми с нарушениями слуха кроется в увеличении у них дифференциального порога слуха – они просто перестают воспринимать мелкие различия между речевыми звуками.
Бинауральный слух
Способность человека воспринимать звук двумя ушами и обрабатывать поступившие сигналы в соответствующих симметричных слуховых центрах мозга называется бинауральным слухом. Данное свойство обеспечивает так называемый процесс бинаурального слияния – это когда различные по своим характеристикам звуки, поступающие в правое и левое уши человека, воспринимаются слуховой системой человека как единый и цельный слуховой образ. Кроме того, благодаря сравнению звуков, поступающих в правое и левое ухо, слуховая система определяет, где находится источник звука.
Именно бинауральный слух позволяет нам воспринимать речь в шумных условиях – происходит так называемый эффект «бинаурального освобождения от маскировки».
Источник: введение в аудиологию и слухопротезирование И.В. Королева
Слуховая адаптация
Как и остальные сенсорные системы организма человека, слуховая система способна адаптироваться ко внешним условиям. Это проявляется во временном понижении чувствительности за счёт повышения порогов слуха в случаях излишнего звукового воздействия. Благодаря этой способности слуховая система защищает себя от повреждений.
Порог слуха повышается от любого воздействия звука, превышающего этот порог на 10-20 дБ. В случаях кратковременного воздействия звука не выше 80-90 дБ и повышение порога будет кратковременным. При более интенсивном воздействии и повышение порогов слуха будет длиться дольше – до нескольких минут. После прекращения звукового воздействия пороги слуха постепенно возвращаются в исходное состояние.
Янмаева Ольга Анатольевна
Специалист по подбору и настройке цифровых слуховых аппаратов, специалист по слуху «Аудионика»
Как мозг воспринимает звуки
Сохранить и прочитать потом —
Мозг как главный слуховой орган человека
Каждый день мы слышим огромное количество звуков: речь и пение, автомобили и самолеты, звон посуды и щелчки клавиш. Все они влияют на наше настроение, здоровье и нервную систему. Попробуем разобраться, почему одни звуки нравятся, а другие раздражают, как на них реагирует наш мозг, и почему одинаковые звуки вызывают разную реакцию у разных людей.
Фото Jonas Bodenhöfer / CC
У каждого свой шум
Здоровые, молодые люди слышат одинаково хорошо, но по-разному обрабатывают полученную информацию. Отношение к тем или иным звукам зависит от опыта человека и персональных когнитивных особенностей. Поэтому граница между звуком и шумом строго индивидуальна.
Шум нельзя определить как звук, вызывающий негативную реакцию, потому что к звуковым раздражителям можно со временем привыкнуть или даже привязаться. Большинству людей не нравится звук работающей газонокосилки, а у кого-то он ассоциируется с поездкой за город и запахом свежескошенной травы. Деревенского жителя будет напрягать звуковой фон кафе – хруст зерен в кофемолке, гул эспрессо-машины, голоса людей. В то же время, заядлые любители напитка не обращают на них внимания, или наоборот, ассоциируют их с чем-то позитивным. Хотя от усталости и их порой может раздражать эта какофония.
Также нельзя определить шум в противовес «сигналу», как это делается в электронике. Многие виды шума имеют важную информационную функцию. Звук проезжающих машин, безусловно являющийся шумом, даёт нам сигнал, чтобы мы были осторожными. А раздражение от громких звуков в середине частотного спектра, вроде скрежета ногтей по стеклу, и вовсе появилось эволюционно – оно помогало первобытным людям избегать хищных животных.
Дело в контексте
В попытке понять, какую роль в восприятии звуков играет контекстная информация, музыкологи Майкл Олер и Кристоф Рейтер провели исследование. Они записали скрип ногтей, царапающих меловую доску, и попросили две группы людей оценить результат. Одной группе рассказали, какой у звука источник, а другую уверили в том, что им проигрывают отрывок из музыкального произведения. Несмотря на то, что физиологические реакции слушателей были одинаковыми, люди, искавшие в записи музыкальную составляющую, оценили отрывок выше.
Результаты этого эксперимента не такие странные, как может показаться. Конечно, в процессе записи музыки звукорежиссеры удаляют или маскируют нежелательный шум – например, гул оборудования и дыхание вокалиста. Но звуки, вызывающие раздражение вне музыкального контекста, часто используются в качестве инструментов музыкальной выразительности. Их можно услышать на записях самых разных жанров — от академических композиций до танцевальных хитов. Исполнители стиля «нойз» и вовсе создают музыку без мелодии и гармонии, фокусируясь исключительно на тембральных характеристиках шума.
Шумовое загрязнение
Несмотря на то, что каждый определяет шум по-своему, шумовое загрязнение остаётся реальной угрозой жизнедеятельности человека — особенно в мегаполисах. Жители больших городов каждый день слышат звуки транспортных средств, систем вентиляции и ремонтных работ. Продолжительное нахождение в такой среде способствует повышению кровяного давления и увеличивает риск сердечного приступа.
Исследование, проведенное в Нью-Йорке, доказало, что шум за окном значительно влияет на эффективность образовательного процесса. Как правило, ученики «тихих» классов академически опережают своих ровесников.
Наконец, шум дезориентирует. Киты, сбитые с толку звуками морских радаров, выбрасываются на берег и умирают. Европейский речной угорь, и без того находящийся на гране исчезновения, теряет от шума способность реагировать на хищников. При достаточно высокой громкости, похожая реакция на шум может возникать и у людей.
Особенности восприятия
К некоторым звукам можно выработать гиперчувствительность – как по психологическим, так и по физиологическим причинам.
Чаще всего такие реакции связаны с плохими ассоциациями. Многие люди напрягаются при звуке рингтона, напоминающем о стрессовой работе. А песни, связанные с грустными событиями из прошлого, могут и вовсе испортить настроение.
Тем, кто хочет научиться спокойно реагировать на такие раздражители, психологи советуют самостоятельно разрушить эти ассоциации. Если, находясь в максимально комфортной обстановке, длительно прослушивать раздражающие звуки, связь между ними и дискомфортом исчезнет.
Но иногда такая гиперчувствительность связана с серьезными расстройствами, требующими врачебного вмешательства.
Если звуки вызывают у вас физическую боль и кажутся более громкими, чем есть на самом деле — у вас гиперакузия. Это состояние может быть как следствием травм головы и заболеваний внутреннего уха, так и симптомом серьезных неврологических проблем.
Если звуки чихания, дыхания, зевоты, кашля и чистки зубов вызывают у вас не просто раздражение, а тревогу, ярость и даже приступы панических атак — это может быть признаком мисофонии. Название этого неврологического недуга переводится с греческого как «ненависть к звукам».
Заболевание еще недостаточно изучено, поэтому есть несколько соперничающих гипотез о его происхождении. Согласно одной из них, мисофония — это признак посттравматического невроза или обсессивно-компульсивного расстройства. Другие же считают, что заболевание вызвано аномальным поведением мозга.
Для проверки этой теории ученые провели эксперимент. Участников подключили к аппарату для мозговой томографии и заставили слушать разные звуки — как нейтральные, так и те, к которым они ранее проявляли гиперчувствительность. Оказалось, что у людей с мисофонией иначе работает зона мозга, которая обеспечивает взаимодействие эмоций и физических ощущений. Поэтому определенные звуки вызывают у них чрезмерно сильную реакцию.
Слышать, но не ушами
К возрасту 44 лет Людвиг Ван Бетховен полностью оглох — вероятнее всего, он стал жертвой отосклероза, состояния, при котором вибрации барабанной перепонки не достигают внутреннего уха. Но это не помешало ему сочинять музыку. Во время работы глухой композитор брал в зубы деревянную трость и прикладывал её к корпусу фортепиано. Таким образом вибрации инструмента передавались через челюсть непосредственно к внутреннему уху, что позволяло Бетховену слышать собственную игру.
Сейчас принцип костной проводимости активно используется для создания слуховых аппаратов. А несколько лет назад его стали применять и в других сферах. Aftershokz производит серию наушников, работающих по принципу костной проводимости. Такой гаджет позволяет лучше контролировать ситуацию, когда важно слышать, что происходит вокруг. Например, во время занятий спортом.
А в Ростехе рассказали о разработке специальной военной радиогарнитуры, оперирующей по тому же принципу. Она крепится на висках, позволяя солдатам принимать сообщения, и при этом оставаться бдительными.
Цветные звуки и звуковые цвета
Некоторые люди способны слышать под воздействием визуальных стимулов. Такой дар называется синестезией. Органы чувств синестетиков самопроизвольно «обмениваются» сигналами. Многие из них даже не осознают, что ощущают мир иначе, чем остальные. Есть несколько видов синестезии, связанных со слухом.
Люди с хроместезией обрабатывают цвета как звуки, и наоборот. Например, участник «Могучей Кучки» Николай Римский-Корсаков «видел» цвета при прослушивании музыки.
Люди с кинестетико-слуховой синестезией слышат звуки при колебаниях, вспышках или движении объектов, даже если эти объекты не производят никаких звуков. Акустико-тактильная синестезия распространена меньше других разновидностей. При ней звуки связаны с ощущениями в разных частях тела.
Нейробиологические исследования так и не смогли установить, почему синестетики так воспринимают мир. Но это не делает состояние вымышленным – некоторые виды эпилепсии также не сопровождаются заметными изменениями мозга.