Социально значимые звуки могут изменить ухо и улучшить слух

Прослушивание социально значимых звуков может изменять ухо и улучшать его способность обнаруживать эти звуки. К такому выводу пришли исследователи из Университета штата Джорджия, изучившие это явление на примере зеленых квакш.

Результаты опубликованы в Journal of Experimental Biology.

"Ухо поддается модификации, — сказал Уолтер Вильчински, профессор Института нейробиологии Джорджии. — Оно пластично. Оно может меняться, становясь лучше или хуже в улавливании сигналов, в зависимости от определенного типа опыта, например, от прослушивания социальных сигналов. Если лягушки много слышат свои вокальные сигналы, те, что имеют для них поведенческое значение, их ухо меняется, чтобы лучше справляться с обработкой этих сигналов".

Каждый вид имеет свои собственные крики, влияющие на социальное поведение. Например, собаки лают, кошки мяукают, лягушки квакают, а люди общаются с помощью речи. У животных, когда самцы слышат крики других самцов, они могут определить, не подошли ли те слишком близко или не конкурируют ли за самок. Когда самки слушают эти крики, они могут выбрать партнера.

Эти выводы могут иметь важные последствия для пожилых людей в домах престарелых или заключенных в одиночных камерах, у которых мало социальных взаимодействий. Ученым уже известно, что отсутствие социальной структуры является "огромным фактором риска для каждого неврологического и психиатрического заболевания, о котором мы знаем", но это исследование показывает, что оно также может влиять на базовую сенсорную функцию, отметил Вильчински.

Исследование изучало явление форвард-маскировки — когда один звук, непосредственно предшествующий другому, мешает его восприятию. Из-за близости во времени ухо не успевает обработать первый сигнал до появления второго. Это явление можно обнаружить с помощью электрофизиологических тестов слуха.

Исследователи использовали зеленых квакш из-за их простой социальной системы с одним-двумя типами криков. Команда изучила, как животные обнаруживают социально значимый звук после длительного прослушивания криков своего вида по сравнению с социальной изоляцией и прослушиванием случайных звуков.

В лаборатории экспериментальная группа слышала специфичные для вида крики каждую ночь в течение 10 ночей подряд (как в естественном хоре), а контрольная группа — случайные тоны без социального значения. Затем с помощью электродов на коже возле ушей лягушек измерили их слуховую реакцию.

"Мы обнаружили, что если они получили много социальной стимуляции через социально значимые крики, форвард-маскировка уменьшается", — сказал Вильчински.

В предыдущем исследовании, опубликованном в Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, та же команда обнаружила, что когда зеленые квакши слышали социальные сигналы в течение нескольких ночей (а не случайные звуки), их уши становились более чувствительными к амплитуде (громкости) звука и реагировали активнее.

"Если у вас много социальных взаимодействий, много социальной стимуляции в форме вокальных сигналов, это фактически модифицирует ваше ухо и делает его более чувствительным, — пояснил Вильчински. — Это облегчает выделение сигналов в акустически загроможденной среде. И это важно не только для лягушек в хоре, но и для нас".

"Я предполагаю, что у людей с большим опытом восприятия нашего социального вокального сигнала — речи — это, вероятно, помогает поддерживать сенсорную систему в здоровом состоянии, облегчающем выделение этих сигналов", — добавил он.

Исследователи пока не знают, как именно происходит это изменение в ухе, хотя на основе электрофизиологических тестов полагают, что модификация происходит во внутреннем ухе.