Слушать речь в шумных пространствах, в которых громкое это бывает непросто, однако новое исследование Университета Маккуори (Австралия) показало: наш мозг не просто воспринимает звуки, а активно «учится слушать комнату». Более того, небольшое эхо может помочь лучше различать слова, а привычные акустические условия оказываются оптимальными для понимания речи. Работа опубликована в журнале eLife.
Ученые изучали, как люди адаптируются к разным уровням реверберации — времени, в течение которого звук отражается от поверхностей помещения. Для эксперимента использовали анехоическую камеру, пространство без естественного эха, где можно смоделировать акустические условия разных помещений: подземной парковки, лекционного зала и офиса открытой планировки. Добровольцы с нормальным слухом слушали короткие речевые команды на фоне шумов этих помещений и сообщали, что услышали.
Результаты оказались неожиданными: участники лучше всего учились понимать речь в помещениях с умеренным количеством эха — примерно 400 миллисекунд реверберации. Исследователи назвали этот диапазон «зоной Златовласки» по аналогии со сказкой о Златовласке: эхо не должно быть слишком сильным и не слишком слабым, а как раз подходящим для оптимального восприятия речи.
По словам старшего автора исследования, профессора Дэвида Макэлпайна:
«Эта зона соответствует акустике большинства современных лекционных залов, офисов и классических жилых помещений. Слишком большое эхо — как в мраморных вестибюлях или подземных парковках — мешает восприятию речи, но и полное отсутствие реверберации тоже снижает способность мозга адаптироваться.»
Он добавляет, что эти данные позволяют по-новому взглянуть на проектирование общественных пространств и офисов. Возможно, мы интуитивно строим здания под возможности мозга — или же наш мозг приспособился к типичным условиям, в которых проводим большую часть времени.
Первый автор работы, доктор Хейвет Эрнандес-Перес, поясняет:
«Уши слышат, но мозг слушает. Он постоянно анализирует структуру окружающей среды и использует ее для понимания речи, даже если мы этого не осознаем».
Чтобы проверить, какие механизмы задействованы, исследователи применили транскраниальную магнитную стимуляцию — метод, временно нарушающий работу отдельных зон мозга. Когда нейронные цепи, отвечающие за обучение слуху в пространстве, «отключали», способность участников адаптироваться к акустике ухудшалась. Это подтверждает, что определенные области мозга контролируют способность приспосабливаться к различным уровням эха и шумов.
По словам авторов, современные слуховые аппараты и наушники обычно стремятся убрать весь фоновый шум и эхо. Однако исследование показывает, что полное удаление реверберации может лишить мозг полезного инструмента для понимания речи. В частности, умеренное эхо помогает мозгу предугадывать, откуда и как звучат слова, и повышает скорость распознавания речи. Таким образом, новые данные могут помочь не только в дизайне удобных общественных помещений, но и в разработке слуховых технологий, включая наушники и слуховые аппараты, которые учитывают естественные возможности мозга.
Нейробиологи узнали, как мозг выбирает приоритетную информацию для обработки
В мозге нашли источник нашего отвращения к некоторым ароматам
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram