Frontiers in Neuroscience: Как работают ушные мышцы и зачем нам шевелить ушами

Если вы умеете шевелить ушами, значит, вы можете задействовать мышцы, которые помогали нашим далеким предкам внимательно слушать.

Эти ушные мышцы помогали изменять форму пинны, или раковины уха, направляя звук к барабанным перепонкам. Миллионы лет назад наши предки перестали ими пользоваться, поэтому ушные мышцы у людей являются лишь рудиментарными. Но теперь ученые, изучающие функции этих мышц, обнаружили, что они активизируются, когда мы пытаемся услышать конкурирующие звуки.

Есть три большие мышцы, которые соединяют ушную раковину с черепом и скальпом и важны для шевеления ушами, — объясняет Андреас Шреер из Саарландского университета, первый автор исследования, опубликованного в журнале Frontiers in Neuroscience.

Эти мышцы, особенно верхняя ушная мышца, проявляют повышенную активность во время выполнения заданий на прослушивание. Это говорит о том, что эти мышцы задействованы не просто рефлекторно, а потенциально как часть механизма концентрации внимания, особенно в сложной слуховой обстановке.

Ушки на макушке

Трудно проверить, насколько напряженно человек слушает, не имея данных о себе. Но электромиография, которая измеряет электрическую активность мышц, может помочь определить активность ушных мышц, связанную с напряжением слуха. Подобные исследования уже показали, что самые крупные мышцы, задние и верхние ушные мышцы, реагируют на внимательное слушание. Поскольку они оттягивают уши вверх и назад, считается, что они, скорее всего, участвовали в перемещении ушной раковины для улавливания звуков.

Точную причину, по которой они стали рудиментарными, назвать сложно, поскольку наши предки утратили эту способность около 25 миллионов лет назад, — говорит Шреер.

Одним из возможных объяснений может быть то, что эволюция перестала заставлять нас двигать ушами, потому что мы стали гораздо более искусными в использовании зрительной и голосовой систем».

Чтобы проверить, активны ли эти мышцы при выполнении более сложных слуховых задач, ученые набрали 20 человек без проблем со слухом. Они прикрепили электроды к ушным мышцам участников, а затем проигрывали им аудиокнигу и отвлекающие подкасты из динамиков, расположенных перед или за ними. Каждый участник прошел 12 пятиминутных испытаний с тремя разными уровнями сложности.

В легком режиме подкаст звучал тише, чем аудиокнига, а голос диктора был более контрастным по сравнению с аудиокнигой. Чтобы создать два более сложных режима, ученые добавили подкаст, который звучал более похоже на аудиокнигу, и сделали отвлекающие звуки более громкими. Однако исследователи тщательно следили за тем, чтобы даже самое сложное условие было выполнимым: если участники сдавались, физиологические усилия не фиксировались.

Затем ученые попросили участников оценить уровень своих усилий и оценить, как часто они теряли нить аудиокниги в каждом испытании. Они также опросили участников о содержании аудиокниги.

Слух

Ученые обнаружили, что две ушные мышцы по-разному реагировали на разные условия. Задние ушные мышцы реагировали на изменение направления, а верхние — на уровень сложности задания. Самооценка усилий участников и частота отвлечения от аудиокниги повышались в зависимости от сложности задания, а точность ответов на вопросы об аудиокниге заметно снижалась между средним и трудным режимами.

Это коррелировало с уровнем активности верхних ушных мышц: они не активировались больше в среднем режиме, чем в легком, но были очень активны в трудном режиме. Это позволяет предположить, что активность верхних ушных мышц может служить объективным показателем слухового усилия, хотя неясно, помогает ли активность мышц человеку слышать.

Движения ушной раковины, которые могут быть вызваны зарегистрированными нами сигналами, настолько незначительны, что, вероятно, не приносят ощутимой пользы, — говорит Шреер.

Однако ушная раковина сама по себе вносит вклад в нашу способность локализовать звуки. Таким образом, наша ушно-височная система, вероятно, старается изо всех сил после 25 миллионов лет существования, но не достигает особых результатов.

Ученые отметили, что для подтверждения этих результатов и разработки практических приложений потребуется дополнительная работа. Как и во многих других исследованиях слуха, их выборка была относительно небольшой и состояла из молодых людей без проблем со слухом. Необходимы более крупные и разнообразные группы участников в более реалистичных условиях.

Мы хотим в будущем изучить возможное влияние мышечного напряжения или незначительных движений уха на передачу звука, — говорит Шреер.

Влияние этих факторов на людей с нарушениями слуха также было бы интересно исследовать.

Ранее ученые выяснили, как можно избавиться от звона в ушах.

31.01.2025


Подписаться в Telegram



Здоровье

Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только

Доцент Московского Политеха Егор Мусин разраба...

Иммунитет в деталях: как физика биоматериалов меняет лечение рака
Иммунитет в деталях: как физика биоматериалов меняет лечение рака

Исследователи из Института биомедицинских...

23 мышцы, которые меняют все: создана новая модель для лечения боли
23 мышцы, которые меняют все: создана новая модель для лечения боли

Российские ученые создали крутую модель, котор...

700 000 участниц, 11 миллионов фунтов и шанс победить рак
700 000 участниц, 11 миллионов фунтов и шанс победить рак

Около 700 000 женщин по всей Великобритан...

Как забыть ненужное: ученые исследуют силу медитации
Как забыть ненужное: ученые исследуют силу медитации

Ученые из Санкт-Петербургского университе...

Свет против рака: как лечебные молекулы оживают в клетках
Свет против рака: как лечебные молекулы оживают в клетках

Химики сделали важное открытие: оказалось, что...

Иммунитет против рака: мРНК-вакцины научат организм бороться
Иммунитет против рака: мРНК-вакцины научат организм бороться

Агентство по регулированию лекарств и&nbs...

CAR-T-клетки могут вооружать другие Т-клетки молекулами CAR против рака
CAR-T-клетки могут вооружать другие Т-клетки молекулами CAR против рака

Инженерные иммунные клетки, называемые CAR-T-к...

Озонированная вода против бактерий и вирусов: правда или миф?
Озонированная вода против бактерий и вирусов: правда или миф?

Дезинфекция поверхностей имеет решающее значен...

Новая вакцина перспективна в профилактике инфекций мочевыводящих путей
Новая вакцина перспективна в профилактике инфекций мочевыводящих путей

Рецидивирующие инфекции мочевыводящих путей, И...

Количество лейкоцитов в крови может предсказать тяжесть симптомов COVID-19
Количество лейкоцитов в крови может предсказать тяжесть симптомов COVID-19

Благодаря усовершенствованию методов лечения д...

Nature: Ученые нашли способ победить VRE-инфекции
Nature: Ученые нашли способ победить VRE-инфекции

Всемирная организация здравоохранения, ил...

От сточных вод до лечения ран: как фаги находят, собирают и используют
От сточных вод до лечения ран: как фаги находят, собирают и используют

Представьте себе сложный путь бактериофагов, н...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Платиновая корона и танец молекул: как газы меняют структуру материала
Платиновая корона и танец молекул: как газы меняют структуру материала
PRSBBS: Почему макаки чешутся перед плохими решениями
PRSBBS: Почему макаки чешутся перед плохими решениями
13 миллиардов лет назад: как темная материя управляла галактиками
13 миллиардов лет назад: как темная материя управляла галактиками
Луна, птицы и бактерии: как наука стала главным героем дня в Казани
Луна, птицы и бактерии: как наука стала главным героем дня в Казани
День науки в КАИ: двигатели, стартапы и квантовые технологии
День науки в КАИ: двигатели, стартапы и квантовые технологии
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Сок под микроскопом: ученые научились ловить опасный гербицид за 20 минут
Сок под микроскопом: ученые научились ловить опасный гербицид за 20 минут
Молодые ученые против COVID-19 и хронических ран: как открытия изменят медицину
Молодые ученые против COVID-19 и хронических ран: как открытия изменят медицину
Питомниковый кашель больше не проблема: появились быстрые тесты для собак
Питомниковый кашель больше не проблема: появились быстрые тесты для собак
10 секунд до чистоты: история устройства, которое изменило дезинфекцию
10 секунд до чистоты: история устройства, которое изменило дезинфекцию
Сорняк-разрушитель или лекарство будущего: ученые открыли секрет рейнутрии
Сорняк-разрушитель или лекарство будущего: ученые открыли секрет рейнутрии
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее
Энергия будущего: низкотемпературная плазма и ее невероятные возможности
Энергия будущего: низкотемпературная плазма и ее невероятные возможности
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир

Новости компаний, релизы

Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
Три представительницы Республики Татарстан стали победителями Всероссийского конкурса Знание.Лектор
Калужан приглашают к участию в XIII сезоне Международного инженерного чемпионата CASE-IN
В Калуге обсудили меры поддержки молодых учёных региона
Молодых и заслуженных ученых наградили в Хабаровске