Мы привыкли думать, что слышим и воспринимаем звуки благодаря органам слуха. Это так, если речь идет о механизме попадания звуковой волны. На самом деле способность человека слышать и распознавать звуки обусловлена деятельностью головного мозга, а уши - это всего лишь “врата” для проникновения звуков.
Особенности восприятия звуков
Шумовой фон - это то, что ежеминутно окружает современного человека, особенно если он проживает в большом городе. Это звуки транспорта, систем вентиляции, музыки, разговоров и смеха проходящих мимо людей. Одни звуки вызывают приятные ассоциации, например, звук кофемашины, а другие несут негативную энергию (звук будильника утром). Тот факт, что восприятие определенных звуков вызывает воспоминания, свидетельствует о тесной связи органов слуха и мозга. Закрепившиеся воспоминания и восприятия помогали композитору Бетховену сочинять музыку после того, как он полностью утратил слух в возрасте 44 лет.
Пути попадания звука в мозг
Уши улавливают звуковые волны и посылают их в мозговые структуры для дальнейшей интерпретации. Звук представляет собой механическое колебание, результат быстро или медленно вибрирующих волн давления.
Чисто механически процесс передачи звука происходит так:
-
звук поступает в ухо и направляется к барабанной перепонке;
-
барабанная перепонка начинает вибрировать, приводя в движение слуховые косточки;
-
звуковые колебания проникают в среднее ухо к улитке;
-
улитка способствует преобразованию механической энергии в сложные звуковые сигналы;
-
звуковые сигналы передаются в мозг для интерпретации.
Улитка играет ключевую роль в превращении звуковых сигналов в электронные импульсы. Она представляет собой систему каналов, наполненных жидкостью. По всей длине улитки располагаются волосковые клетки различной степени чувствительности. Своим расположением они напоминают клавиши пианино. Эти клетки необходимы для обнаружения тонов различных частот.
Волосковые элементы обеспечивают переход механических вибраций в электрические импульсы.
Перепады напряжения, вызываемые колебаниями волосковых клеток, складываются в электрические сигналы, передающиеся по слуховому нерву в головной мозг. Слуховая кора головного мозга распознает эти импульсы и позволяет человеку воспринимать их как шумы, звуки речи или музыки.
Вся цепочка шагов по проникновению звука в мозг и его интерпретация происходит мгновенно, что дает возможность людям слышать и правильно воспринимать звуки сразу после их возникновения.
Звук голоса человека достигается не только снаружи, но и через вибрации в черепе. По этой причине люди не “узнают” звук собственного голоса, когда слышат его в записи, поскольку в этот момент они воспринимают его только извне, как и все остальные звуки.
Подробностями о том, как устроен процесс осмысления звука мозгом, поделились нейробиологи из Беркли (публикация в журнале Nature Communications), которые выявили четкую очередность этапов фильтрации звуков. Сначала вся какофония звуков при помощи периферийных нейронов раскладывается на составляющие, и только потом так называемые “фильтрующие” нейроны раскладывают звуки по амплитуде, громкости, мелодичности и так далее. Это все - восходящий путь. А вот процесс преобразования, например, слов, гораздо сложнее, и происходит по нисходящему пути, Исследования ведутся на разных уровнях и пока достоверно ясно только, что восприятие звука является динамичным процессом, изменяющимся под воздействием множества факторов.