أصوات الأذن تكشف حركات العين

ملخص: اكتشف الباحثون أن الأذن تصدر أصواتًا خفية استجابةً لحركات العين، مما يسمح لهم بتحديد المكان الذي ينظر إليه الشخص.

وتوضح الدراسة أن أصوات الأذن هذه، التي يحتمل أن تكون ناجمة عن تقلصات العضلات أو تنشيط الخلايا الشعرية، يمكن أن تكشف عن مواقع العين.

يتحدى هذا الاكتشاف المعتقدات الموجودة حول وظيفة الأذن، مما يشير إلى أن أصوات الأذن قد تساعد في مزامنة إدراك البصر والصوت. يمكن أن يؤدي النهج المبتكر للفريق إلى اختبارات سمعية سريرية جديدة وفهم أعمق للتكامل الحسي.

مفتاح الحقائق:

1. وكشف البحث أن أصوات الأذن الدقيقة تتوافق مع حركات العين، مما يوفر نظرة ثاقبة للمكان الذي ينظر فيه الشخص.
2. من المحتمل أن تكون هذه الظاهرة ناتجة عن تنسيق الدماغ لحركات العين مع تقلصات عضلات الأذن أو تنشيط الخلايا الشعرية.
3. تفتح النتائج إمكانيات لإجراء اختبارات سريرية جديدة وفهم أفضل لكيفية دمج الدماغ للمعلومات البصرية والسمعية.

مصدر: جامعة ديوك

يمكن للعلماء الآن تحديد المكان الذي تنظر إليه عيون شخص ما فقط من خلال الاستماع إلى أذنيه.

قالت جينيفر جروه، دكتوراه، وكبيرة مؤلفي كتاب “يمكنك في الواقع تقدير حركة العينين، وموضع الهدف الذي ستنظر إليه العيون، فقط من التسجيلات التي تم إجراؤها باستخدام ميكروفون في قناة الأذن”. التقرير الجديد، وأستاذ في أقسام علم النفس وعلم الأعصاب وكذلك علم الأعصاب في جامعة ديوك.

وفي عام 2018، اكتشف فريق جروه أن الأذنين تصدران ضوضاء خفية وغير محسوسة عندما تتحرك العينان. في تقرير جديد يظهر في أسبوع 20 نوفمبر في المجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، يُظهر فريق Duke الآن أن هذه الأصوات يمكن أن تكشف عن المكان الذي تنظر إليه عيناك.

كما أنه يعمل في الاتجاه المعاكس. فقط من خلال معرفة المكان الذي ينظر فيه شخص ما، تمكنت جروه وفريقها من التنبؤ بالشكل الموجي لصوت الأذن الخفيف.

يعتقد جروه أن هذه الأصوات قد تحدث عندما تحفز حركات العين الدماغ على الانقباض إما عضلات الأذن الوسطى، والتي تساعد عادة في تخفيف الأصوات العالية، أو خلايا الشعر التي تساعد على تضخيم الأصوات الهادئة.

الغرض الدقيق من صرير الأذن هذا غير واضح، لكن حدس جروه الأولي هو أنه قد يساعد في زيادة حدة إدراك الناس.

وقال جروه: “نعتقد أن هذا جزء من نظام يسمح للدماغ بالتوافق مع مكان وجود المشاهد والأصوات، على الرغم من أن أعيننا يمكن أن تتحرك عندما لا تتحرك رؤوسنا وآذاننا”.

إن فهم العلاقة بين أصوات الأذن الخفية والرؤية قد يؤدي إلى تطوير اختبارات سريرية جديدة للسمع.

قالت ستيفاني لوفيتش، إحدى المؤلفين الرئيسيين للدراسة: “إذا كان كل جزء من الأذن يساهم بقواعد فردية لإشارة طبلة الأذن، فيمكن استخدامها كنوع من الأدوات السريرية لتقييم أي جزء من التشريح في الأذن به خلل”. الورقة وطالب دراسات عليا في علم النفس وعلم الأعصاب في جامعة ديوك.

مثلما تنقبض حدقة العين أو تتوسع مثل فتحة الكاميرا لضبط مقدار الضوء الذي يدخل، فإن الأذنين أيضًا لها طريقتهما الخاصة في تنظيم السمع. اعتقد العلماء منذ فترة طويلة أن آليات تنظيم الصوت هذه تساعد فقط على تضخيم الأصوات الهادئة أو إخماد الأصوات العالية.

لكن في عام 2018، اكتشفت جروه وفريقها أن آليات تنظيم الصوت نفسها يتم تنشيطها أيضًا عن طريق حركات العين، مما يشير إلى أن الدماغ يخبر الأذنين عن حركات العين.

وفي دراستهم الأخيرة، تابع فريق البحث اكتشافهم الأولي وتحقق مما إذا كانت الإشارات السمعية الخافتة تحتوي على معلومات مفصلة حول حركات العين.

ولفك تشفير أصوات آذان الأشخاص، قام فريق جروه في جامعة ديوك والبروفيسور كريستوفر شيرا، الحاصل على دكتوراه. من جامعة جنوب كاليفورنيا، قام بتجنيد 16 شخصًا بالغًا يعانون من ضعف البصر والسمع إلى مختبر جروه في دورهام لإجراء اختبار عين بسيط إلى حد ما.

نظر المشاركون إلى نقطة خضراء ثابتة على شاشة الكمبيوتر، ثم، دون تحريك رؤوسهم، تتبعوا النقطة بأعينهم حيث اختفت ثم عادت للظهور إما لأعلى أو لأسفل أو لليسار أو لليمين أو قطريًا من نقطة البداية. وقد أعطى هذا لفريق جروه نطاقًا واسعًا من الإشارات السمعية التي يتم توليدها أثناء تحرك العيون أفقيًا أو رأسيًا أو قطريًا.

سجل جهاز تعقب العين المكان الذي كان تلاميذ المشاركين ينطلقون فيه للمقارنة بأصوات الأذن، والتي تم التقاطها باستخدام زوج من سماعات الأذن المضمنة في الميكروفون.

وقام فريق البحث بتحليل أصوات الأذن ووجدوا توقيعات فريدة لاتجاهات الحركة المختلفة. وقد مكنهم ذلك من فك شفرة صوت الأذن وحساب المكان الذي ينظر إليه الأشخاص فقط من خلال فحص الموجة الصوتية.

قال لوفيتش: “نظرًا لأن حركة العين القطرية هي مجرد مكون أفقي ومكون رأسي، فقد أدرك زميلي في المختبر والمؤلف المشارك ديفيد ميرفي أنه يمكنك أخذ هذين المكونين وتخمين ما سيكون عليه إذا قمت بتجميعهما معًا”.

“ثم يمكنك الذهاب في الاتجاه المعاكس والنظر إلى التذبذب للتنبؤ بأن شخصًا ما كان ينظر بزاوية 30 درجة إلى اليسار.”

بدأ جروه الآن في فحص ما إذا كانت أصوات الأذن هذه تلعب دورًا في الإدراك أم لا.

تركز إحدى مجموعات المشاريع على كيفية اختلاف أصوات حركة العين والأذن لدى الأشخاص الذين يعانون من فقدان السمع أو الرؤية.

يقوم جروه أيضًا باختبار ما إذا كان الأشخاص الذين لا يعانون من فقدان السمع أو البصر سيولدون إشارات أذن يمكنها التنبؤ بمدى نجاحهم في مهمة تحديد الموقع الصوتي، مثل تحديد مكان سيارة الإسعاف أثناء القيادة، والذي يعتمد على رسم خرائط المعلومات السمعية على جهاز بصري. مشهد.

وقال جروه: “بعض الأشخاص لديهم إشارة قابلة للتكرار حقًا يومًا بعد يوم، ويمكنك قياسها بسرعة”. “قد تتوقع أن يكون هؤلاء الأشخاص جيدين حقًا في المهام البصرية والسمعية مقارنة بالأشخاص الآخرين، حيث يكون الأمر أكثر تنوعًا.”

التمويل: تم دعم بحث جروه بمنحة من المعاهد الوطنية للصحة (NIDCD DC017532).

حول أخبار أبحاث علم الأعصاب البصري والسمعي

مؤلف: دان فاهابا
مصدر: جامعة ديوك
اتصال: دان فاهابا – جامعة ديوك
صورة: تُنسب الصورة إلى أخبار علم الأعصاب

البحث الأصلي: الوصول المفتوح.
“يتم إرسال المعلومات البارامترية حول حركات العين إلى الأذنين“بقلم جينيفر جروه وآخرون. بناس

خلاصة

يتم إرسال المعلومات البارامترية حول حركات العين إلى الأذنين

عندما تتحرك العيون، يتغير المحاذاة بين المشاهد البصرية والسمعية. نحن لسنا على دراية بهذه التحولات، مما يشير إلى أن الدماغ يجب أن يدمج معلومات دقيقة حول حركات العين في المعالجة السمعية والبصرية.

نوضح هنا أن الأصوات الصغيرة التي يولدها الدماغ داخل الأذن تحتوي على معلومات دقيقة حول حركات العين المعاصرة في المجال المكاني: يمكن استنتاج اتجاه واتساع حركات العين من هذه الأصوات الصغيرة.

من المحتمل أن تتضمن الآلية (الآليات) الأساسية الهياكل الحركية المختلفة للأذن ويمكن أن تسهل ترجمة الإشارات السمعية الواردة إلى إطار مرجعي مثبت في اتجاه العينين وبالتالي المشهد البصري.