26 октября 2020, понедельник, 04:42
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Во все уши

Издательство «Бомбора» представляет книгу музыканта Томаса Зюндера и отоларинголога Андреаса Борта «Во все уши. Про многозадачный орган, благодаря которому мы слышим, сохраняем рассудок и держим равновесие» (перевод с немецкого Ю. С. Кныш).

Музыкант Томас Зюндер более 12 лет работал диджеем на вечеринках. Он обожал свою работу, но, несмотря на меры предосторожности, уши не выдержали нагрузки: он потерял слух на 70 %. Так называемая болезнь Меньера стала вызывать приступы головокружения, и один из самых сильных произошел в момент, когда Томас стоял за пультом. Поняв, что карьера окончена, Томас направил все силы на изучение небольшого, но такого важного для каждого человека органа, как ухо.

Как на самом деле функционирует слух и как устроено ухо? Как мы понимаем, откуда доносится звук: спереди или сзади? Нормально ли, что с возрастом острота слуха притупляется? Почему многие слышат шумы, которых не существует? Правда ли, что мозг воспринимает речь иначе, чем музыку? Почему на вечеринках и по радио люди хотят снова и снова слушать одни и те же старые хиты? Вы найдете в книге познавательную историю развития функции слуха: от истоков, когда Вселенная была погружена в тишину, до будущего, когда слуховые аппараты будут «читать мысли» человека. Большое внимание уделено сохранению слуха и минимизации возрастных изменений.

Предлагаем прочитать фрагмент книги.

 

Два в одном: почему наши уши образуют идеальную пару

Эволюция снова и снова доказывает, что при минимальных усилиях она достигает максимальной эффективности. Это объясняет, как в результате развития одной волосковой клетки могут возникнуть два разных механизма восприятия, такие как чувство равновесия и слух. Тот факт, что оба находятся в непосредственной близости от пирамиды височной кости и даже связаны одной и той же лимфатической жидкостью, вытекает из эволюционной бережливости. На самом деле орган равновесия чувствовал бы себя гораздо комфортнее, если бы имел собственное место где-нибудь в другой части тела. Ведь в действительности звук в ухе воздействует на волосковые клетки не только улитки, но и вестибулярного аппарата. Возникающие в результате этого сигналы мозг, в зависимости от ситуации, должен намеренно подавлять либо разумно интегрировать в восприятие, чтобы звук не оказывал отрицательного влияния на равновесие. Это возможно только до определенной громкости. Один из производителей акустических систем Surround Sound для дискотек, то есть громких музыкальных установок, которые могут издавать звуки во всех направлениях вокруг слушателя, однажды в своем интервью заметил:

«При работе с оборудованием следует соблюдать осторожность. Когда играют отдельные инструменты <...>, например одни ударные или басовая партия, и звук переходит от одного динамика к другому, стоящему в помещении, это звучит приятно и не слишком интенсивно. Но если проигрывать целое музыкальное произведение, можно вывести людей из равновесия»[1].

После прочтения этого интервью ночью мне приснился кошмар: я стою за диджейским пультом на дискотеке, поворачиваю не тот регулятор, музыка распространяется по помещению, и внезапно люди в толпе начинают падать, словно костяшки домино. К счастью, в реальности такого никогда не случалось! Тем не менее в настоящее время доказано, что прослушивание громкой музыки может как причинять вред органам слуха, так и оказывать влияние на вестибулярный аппарат. В третьей части мы более подробно рассмотрим, на что следует обратить внимание, чтобы этого избежать.

Здесь давайте зададим себе следующий вопрос: если эволюция действует максимально экономно, используя лишь столько ресурсов, сколько ей действительно необходимо, то почему у нас два уха, а не одно? В конце концов, у нас только один рот — мы можем им дышать, мы с помощью него едим, пьем, говорим. Вместо того чтобы создать два рта — один для разговоров и дыхания, другой для принятия пищи, — природа проявляет бережливость даже при наличии риска задохнуться.

Для нас лучше иметь два уха, потому что благодаря распределению звуков на два органа слуха можно очень точно определить их источник в пространстве вокруг нас. Во время экскурсии по ушной раковине мы узнали, что расположение источника звука можно определить и одним ухом. Раковина по-разному отклоняет звуковые волны, в зависимости от того, откуда они приходят. В результате на барабанной перепонке они выдают разный звук, и мы можем определить, идет он спереди или сзади. Вычислить источник гораздо сложнее, когда шум раздается с другой стороны головы. Тогда череп отбрасывает так называемую звуковую тень. Это легко представить, если в темной комнате осветить одну сторону головы с помощью яркого карманного фонарика. В прямом свете можно разглядеть каждый волосок и пору на коже. Однако на неосвещенной стороне все черты остаются размытыми в черно-серых тонах. Сюда попадает немного рассеянного света, но этого недостаточно, чтобы создать точное представление об образе. Звук ведет себя аналогичным образом.

В этом отношении второе ухо служит серьезным усовершенствованием: при его наличии удается воспринимать звуки с обеих сторон с одинаковой четкостью — как будто два фонарика внезапно полностью освещают голову. Но главный эффект улучшения определения местоположения в пространстве состоит в том, что только двумя ушами можно почувствовать разницу во времени. Когда звук доносится со стороны, сначала он, естественно, достигает уха, находящегося ближе к источнику, а затем уже более удаленного. Разницу во времени между двумя ушами определяет мозг. Барабанные перепонки обоих ушей расположены на расстоянии всего лишь 14 сантиметров друг от друга, а звук двигается со скоростью 343 метра в секунду, поэтому речь идет о мельчайших долях секунды — настолько быстро реагирует восприятие!

Непрерывный шум, например долгий свист, предъявляет еще более высокие требования к точности ушей. Подобный длительный звук одинаково воспринимается с обеих сторон одновременно. Кажется, что описанная разница во времени между воздействием звука на две барабанные перепонки исчезла. Мозг использует пару хитростей, чтобы всё же определить направление.

Во-первых, звук в звуковой тени головы тише и, что касается высоких звуков, глуше. Во-вторых, у непрерывных шумов есть особенность, отличающая отдаленные источники от более близких, — длина волны. Если это словосочетание вообще ни о чем не говорит, пришло время заглянуть в шпаргалку на странице 70. Давайте вспомним описание звуковой луковицы: длина волны — это расстояние между отдельными оболочками луковицы, то есть зонами сгущения воздуха. При постоянном звуке каждая отдельная зона сгущения достигает ближайшего уха на доли секунды раньше, чем более отдаленного. Мозг в состоянии распознать это минимальное отличие.

Но это не работает в случае с очень низкими звуками, то есть с басами. Как с одной стороны головы, так и с противоположной они звучат одинаково, и длину их волн определить невозможно — она просто слишком велика, чтобы быть пойманной восприятием. По этой причине мы слышим басы посередине, независимо от того, где находится источник звука. Как диджей, я очень хорошо использовал этот эффект. В комплект моего оборудования входил басовый динамик, так называемый сабвуфер. Неважно, размещал ли я его справа, слева под стойкой или в углу, на танцполе он всегда звучал так, словно басы доносились из центра помещения.

Наконец, мы подошли к следующему, довольно банальному преимуществу двух ушей перед одним: естественно, два уха просто слышат больше, а значит, и громче, чем одно, потому что мы получаем в два раза больше звуков из окружающей среды. Тем не менее если одно ухо выходит из строя, другое может продолжать функционировать и позволяет слышать, хоть и с ограничениями. Итак, у нас есть резервная копия, если можно так выразиться, на тот случай, если вдруг одно ухо перестанет работать.

Найти вишенку в коктейле разговора

Мы выяснили, что в ходе эволюции ротовая полость и глотка были оптимизированы для речи. Точно так же уши были созданы для понимания речи. Форма слухового прохода особенно хорошо транслирует именно те частоты, с помощью которых передается самая важная часть говорения, а именно звуки от двух до пяти с половиной килогерц. Кроме того, оба уха превосходно настроены друг на друга: для хорошего понимания речи необходимо слушать в направлении собеседника. Хотя понимание речи в спокойной обстановке не вызывает затруднений даже с одним ухом, в шумном окружении делать это уже гораздо сложнее. В этом отношении исследователи говорят об эффекте коктейльной вечеринки.

Конечно, вам не раз доводилось быть приглашенными на вечеринку, где все весело болтали. Имея здоровый слух, вы могли вполне уверенно поддерживать разговор с собеседником, даже если другие люди, стоящие рядом и позади, говорили на совершенно разные темы. Это происходит благодаря способности мозга распознавать важные сигналы и выделять менее значимые. Когда вы выбираете одного или нескольких собеседников, их слова становятся наиболее значимыми для восприятия. Можно сказать, что в коктейле разговоров вокруг себя вы находите вишенку и дарите ей всё внимание.

При этом ваши уши подстраиваются под то направление, откуда поступает голос собеседника, а также под индивидуальный тон его голоса. После этого ваше восприятие начинает подавлять звуки, идущие со всех других сторон, и вы слышите собеседника почти вдвое громче. Если же вы не улавливаете короткие отрывки его речи, мозг восстановит пробелы в контексте разговора, используя общую речевую память.

Более того, мозг устраняет даже эхо в помещении вокруг вас, чтобы была возможность лучше понимать разговор. У этой функции имеются ограничения, когда помещение слишком большое, а говорящий далеко. Например, в кафедральном соборе шум голосов с длительной реверберацией раздражает слух сильнее, чем в небольшой гостиной. По этой причине в современных церквях динамики обычно бывают распределены по всему помещению.

Однако это не означает, что подавленные посторонние шумы полностью исчезают из вашего восприятия. Бессознательно вы постоянно сканируете окружающее пространство на наличие важных сигналов. Это становится очевидным, когда кто-то в комнате произносит ваше имя. Внимание немедленно перемещается туда, и вы пытаетесь понять, что о вас говорят. Итак, в одной области своего мозга вам приходится всё время воспринимать текущий разговор, но, несмотря на это, вы способны расслышать свое имя в общем гуле голосов. Как функционирует такая параллельная обработка бесчисленного количества информации, до конца выяснить пока не удалось. В ходе эволюции ее предназначением было, конечно же, немедленное распознавание очевидных предупреждающих сигналов в окружающей среде, чтобы не ударяться в панику всякий раз при малейшем дуновении ветерка.

Кстати, мгновенное усиление внимания вызывает не только ваше имя, но и табуированные слова. В этом можно легко убедиться, громко и четко произнеся на следующей вечеринке слово «засранец». Скорее всего, все посмотрят на вас, независимо от того, о чем они говорили до этого. Если вы серьезно дорожите своей социальной репутацией, от этого эксперимента лучше отказаться!



[1] Robbers, Stefan: Slices — The Electronic Music Magazine (Dezember 2005) / Робберс, Штефан: Slices — журнал об электронной музыке (декабрь, 2005).

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ МФТИ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты клад климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеоклиматология палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад Солнечная система альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология культурные растения междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество Европейская южная обсерватория жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.