Zgomotele pot fi bune sau rele – și chiar un mediu liniștit nu are același efect ca zgomotul alb. Cu un fundal de zgomot continuu alb, auzul sunetelor pure devine și mai precis, după cum au arătat cercetătorii de la Universitatea din Basel într-un studiu publicat în Cell Reports. Descoperirile lor ar putea fi aplicate la dezvoltarea ulterioară a implanturilor cohleare.

În ciuda importanței auzului în comunicarea umană, încă înțelegem foarte puțin din modul în care sunt percepute semnalele acustice și modul în care acestea sunt procesate pentru a ne permite să le „auzim”. Un lucru este clar însă, spun cercetătorii: cu cât putem distinge mai exact tiparele sunetului, cu atât auzul nostru este mai bun. Dar cum reușește creierul să distingă informațiile relevante și mai puțin relevante – mai ales într-un mediu cu zgomot de fond?

Explorarea „creierului auditiv”

Cercetătorii conduși de prof. Dr. Tania Rinaldi Barkat de la Departamentul de Biomedicină de la Universitatea din Basel au investigat fundamentul neuronal al percepției sunetului și deosebirii sunetului într-un mediu sonor provocator. Accentul a fost pus pe cercetarea cortexului auditiv – „creierul auditiv”, adică zona creierului care procesează stimuli acustici. Tiparele de activitate rezultate decurg din măsurători la un creier de șoarece.

După cum se știe, distincția dintre sunete devine mai dificilă cu cât sunt mai aproape pe spectrul frecvențelor. Inițial, cercetătorii au presupus că zgomotul suplimentar ar putea îngreuna o astfel de sarcină auditivă. Cu toate acestea, s-a observat contrariul: Echipa a fost capabilă să demonstreze că de fapt capacitatea creierului de a distinge diferențele subtile de ton s-a îmbunătățit atunci când s-a adăugat zgomot alb. Comparativ cu un mediu liniștit, zgomotul alb a facilitat astfel percepția auditivă.

Zgomotul reduce activitatea neuronală

Datele grupului de cercetare au arătat că zgomotul alb a inhibat în mod semnificativ activitatea celulelor nervoase din cortexul auditiv. Paradoxal, această suprimare a excitației neuronale a dus la o percepție mai precisă a tonurilor pure. „Am descoperit că mai puțină suprapunere a avut loc între populațiile de neuroni în timpul a două reprezentări separate ale tonului”, explică profesorul Tania Barkat. Ca urmare, reducerea generală a activității neuronale a produs o reprezentare a tonului mai distinctă.

Pentru a confirma că, de fapt, cortexul auditiv și nu o altă zonă a creierului a fost responsabil pentru schimbarea percepției sunetului, cercetătorii au folosit tehnica optogenetică controlată de lumină. Descoperirile lor ar putea fi utilizate pentru a îmbunătăți percepția auditivă în situațiile în care sunetele sunt greu de diferențiat. Potrivit lui Barkat, este posibil ca implanturile cohleare să poată fi stimulate cu un efect similar cu zgomotul alb, pentru a îmbunătăți rezoluția de frecvență și deci rezultatul auditiv al utilizatorilor lor.