Человеческий мозг производит более сложную обработку звука, чем было ранее известно ученым. Как выяснилось, если мы слышим звук определенного тона, мозг временно «усиливает» не только этот звук, но и звуки, отличающиеся от него по высоте на одну или несколько октав.

Участники эксперимента в течение одного часа слышали непрерывный шум, на фоне которого каждые несколько секунд подавался ключевой сигнал частотой 1000 Гц, за которым в одном из двух временных интервалов, отделенных промежутком 200 мс, следовал второй тестовый тоновый сигнал. Участник должен был отметить, в каком из двух интервалов он услышал тестовый сигнал.
Результаты эксперимента. По горизонтальной оси - частоты сигналов в Гц, по вертикальной — доля (в процентах) правильных ответов (величина 50% соответствует ответам наугад). Лучше всего участники слышали тестовые сигналы, совпадающие по частоте с ключевым (1000 Гц), сигналы других частот определялись хуже, но наблюдались пики на частотах 250 Гц, 500 Гц, 2000 Гц, 4000 Гц.     

Мы слышим мозгом. Звуковые колебания преобразуются ушной улиткой в сигналы, которые затем проходят в мозге обработку с использованием известных ему звуковых моделей. Если, например, мы слышим короткий однотонный звук, наш слух фокусируется на этом тоне, «ослабляя» другие частоты. Эта особенность слуха позволяет легче различать существенные звуки на фоне шума. Исследование, проведенное учеными из Нидерландов, показало, что мозговой «фильтр акустического внимания» устроен сложнее, чем считалось. Звуки, имеющие частоту, отличающуюся от «целевого» звука на октавы, тоже слышны лучше других звуков.

Участники эксперимента в течение одного часа должны были различать очень тихие однотонные звуковые сигналы на фоне непрерывного шума. Каждые несколько секунд подавался ключевой сигнал частотой 1000 Гц, а затем, в одном из двух следующих через определенные промежутки временных интервалов — второй, короткий и тихий однотонный сигнал. Участники должны были фиксировать, в каком именно из двух интервалов они слышали второй сигнал.

В результате эксперимента выяснилось, что сигналы, частота которых отличалась от ключевого на октавы, всегда были слышны лучше других (октава — музыкальный термин, обозначающий интервал между тонами, частоты которых отличаются вдвое).

Полученный результат стал неожиданностью для ученых, исследовавших работу «фильтра акустического внимания» в более широком диапазоне частот, чем в проводившихся ранее экспериментах других исследователей. Возможное объяснение обнаруженного феномена состоит в том, что слуховая система эволюционировала в сторону улучшения восприятия звуков, издаваемых представителями собственного вида в шумной обстановке, а голосовые звуки всегда представляют собой смесь гармоник, отличающихся по частоте на октавы.

Исследователи уже видят варианты возможного практического применения открытого ими свойства слуха. Предлагается, например, настраивать слуховые аппараты для людей, которые вообще не слышат звуки высоких частот из-за повреждений волосковых клеток ушной улитки, таким образом, чтобы высокочастотные звуки преобразовывались в звуки с частотой ниже на несколько октав. Так как мозг «группирует» звуки, отличающиеся на октавы, восприятие звука при такой настройке, как считают ученые, должно улучшиться. Другое применение открытый эффект может найти в работе профессиональных звукооператоров, для которых важны любые тонкости восприятия звука.

По сообщению Университета Неймегена