Все мы видели, как кошка, заинтересовавшись источником звука, поворачивает уши в эту сторону. Так же поступают собаки, олени... — на самом деле очень многие млекопитающие умеют направлять свой слух. Люди утратили этот навык около 25 миллионов лет назад — но, как выяснили ученые, не совсем: мозг сохранил эту способность.
В опубликованном в The Journal of Neuroscience исследовании использовалась мобильная электроэнцефалография (ЭЭГ) для записи электрической активности мозга. До недавнего времени ЭЭГ можно было снимать только сидя, с электродами на голове, подключенными к компьютеру. Однако в последние годы разработка более компактных, легких и, самое главное, беспроводных ЭЭГ-систем позволила измерять мозговые волны в движении, чтобы сопоставлять его с функциями мозга.
Подобные исследования демонстрируют, что движение оказывает важное влияние на работу мозга.
«Активное исследование обостряет восприятие, способствует пространственному картированию и объединяет мультисенсорные сигналы в целостное ощущение пространства. Познание неразрывно связано с действием», — подчеркивает нейробиолог Марен Шмидт-Кассоу из Университета Гёте во Франкфурте.
Предыдущие исследования в лаборатории Барбары Хендель в Вюрцбургском университете показали, что ходьба влияет на обработку визуальной информации, поэтому мы с большей вероятностью замечаем объекты в нашем периферийном зрении, которые обычно подавляются, когда мы не двигаемся. Теперь ее команда обнаружила, что нечто подобное верно и для звука: мозг постоянно корректирует, к какому направлению ему следует «прислушиваться» сильнее всего.
В экспериментах участвовали 35 добровольцев. На них закрепили электроды мобильной ЭЭГ, датчики движения и попросили пройти по маршруту в форме восьмерки, слушая непрерывный поток звука через внутриканальные наушники.
По сравнению с тем, когда они стояли или ходили на месте, ЭЭГ показала значительное усиление обработки звука в мозге при ходьбе по сложной траектории. Когда участники поворачивали, мозг адаптировался дальше, отдавая приоритет звукам, поступающим с этого направления. По мере продолжения маршрута, внутренний фокус внимания мозга менялся при каждом повороте, как если бы он переключался от одного стереодинамика к другому или физически поворачивал уши к звуку.
Нейробиолог Лию Цао из Чжэцзянского университета в Ханчжоу считает, что такой внутренний «поворот ушей» может быть эволюционной адаптацией для обеспечения безопасности: «Это позволяет ускорить время реакции и обеспечить более безопасную навигацию в динамичной среде».
Это исследование может помочь улучшить конструкцию средств навигации для людей с нарушениями зрения и усовершенствовать слуховые аппараты, чтобы они фильтровали фоновый шум на основе направления движения человека, пояснила Хендель.
Кроме того, оно еще раз подтвердило, что упражнения на свежем воздухе, по-видимому, приносят больше пользы для здоровья мозга и когнитивных функций, чем занятия на беговых дорожках или велотренажерах.
«Движение — это нечто гораздо большее, чем просто работа мышц. Наш мозг меняет то, как мы двигаемся, и то, как мы двигаемся, влияет на наш мозг. Интересно воспользоваться этим взаимодействием, раз уж оно эволюционировало, чтобы функционировать эффективнее», — подытожила доктор Хендель.
Древние мышцы для шевеления ушами, оказывается, помогают нам до сих пор
Передвижение на двух ногах может объяснить музыкальность и речь людей
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram