En stor del av vår evne til å oppfatte musikk og tale fungerer på en annen måte enn tidligere antatt, viser en ny studie utført av forskere ved Linköping Universitet og Oregon Health & Science University. Oppdagelsen, publisert i Science Advances, kan gjøre det mulig å konstruere forbedrede høreapparater i form av cochleaimplantater.
Vi mennesker er sosiale skapninger. Lydene av andres stemmer er viktige for oss og hørselen vår er rettet mot å oppfatte og skille stemmer og menneskelig tale. Når lyd treffer det ytre øret, føres den via trommehinnen til det spiralformede indre øret. I spiralen er hørselssansen: ytre og indre hårceller. Når lydbølgene får «hårene» på de indre hårcellene til å bøye seg, produseres et signal som sendes via nerver opp til hjernen, som tolker lydene vi hører.
De siste hundre årene har man trodd at hver enkelt sansecelle har en «beste frekvens», det vil si lydbølger per sekund, som cellen reagerer mest på. I følge dette synet vil en sansecelle som har sin «beste frekvens» ved 1000 Hz reagere mye mindre på lyder som har en frekvens litt lavere eller høyere enn det. Det har også vært antatt at alle deler av det indre øret fungerer på samme måte. Men nå har et forskerteam oppdaget at dette ikke stemmer når det gjelder sanseceller som behandler lyder under 1000 Hz, som regnes som lavfrekvente lyder. Dette inkluderer vokallyder i menneskelig tale.
– Vår studie viser at et stort antall sanseceller i det indre øret reagerer samtidig på lavfrekvente lyder. Vi tror at det gjør det lettere å oppfatte lavfrekvente lyder enn det ellers ville vært, fordi hjernen mottar informasjon fra så mange sanseceller samtidig, sier Anders Fridberger, professor ved Institutt for biomedisinske og kliniske vitenskaper ved Linköpings universitet. .
At hørselssystemet er bygget opp på denne måten gjør at det blir mer robust, sier forskerne. Hvis noen av sansecellene er skadet, er det fortsatt mange andre sanseceller igjen som kan sende impulser til hjernen.
I tillegg til vokallydene i menneskelig tale, er mange av lydene i musikk også inkludert i lavfrekvensområdet. For eksempel har midt C på et piano en frekvens på 262 Hz.
Forskernes oppdagelse kan på sikt ha betydning for personer med alvorlig hørselstap. Den mest vellykkede behandlingen i dag for alvorlig hørselstap innebærer å plassere elektroder inne i det indre øret, et såkalt cochleaimplantat.
– Dagens cochleaimplantater er designet ut fra en antakelse om at hver elektrode kun skal stimulere ved bestemte frekvenser, så de prøver å etterligne det man trodde var sant for funksjonen til høreorganet. Vi tror at dersom man endrer stimuleringsmetoden ved lave frekvenser, vil det etterligne den naturlige stimuleringen bedre og brukeren bør kunne få enda bedre tale- og musikkoppfatning, sier Anders Fridberger.
Forskerne går nå videre til å se på den praktiske anvendelsen av den nye kunnskapen. De undersøker blant annet nye metoder for å stimulere de lavfrekvente delene av det indre øret.
Funnene ble gjort i det indre øret til marsvin, hvis hørsel i lavfrekvensområdet ligner på menneskers.
Studien er utført med økonomisk støtte fra National Institutes of Health i USA og det svenske forskningsrådet.
Kilde: Linköpings Universitet
.Foto: Bjoertvedt, CC BY-SA 3.0
