интернет-журнал о бизнесе, карьере и образовании
3 .. 5
  • Курсы ЦБ РФ
  • $ 65.31
  • 75.37
спецпроект
Vzmakh-30

Звук внутри головы

 

Помните задачки по физике? «Определите расстояние до источника звука, если известно, что скорость звука в воздухе равна…». Сложно? Нужен калькулятор? А наш мозг получает данные от слуховой системы и производит такие вычисления за доли секунды.

Кстати, слуховая система человека — одна из самых плохо изученных. Мы еще столько не знаем! Проблемы восполняют в Институте физиологии им. И. П. Павлова. Об экспериментах на людях и о том, как сотрудничают биологи с акустиками и программистами, «Понедельнику» рассказала Варвара Семенова, младший научный сотрудник лаборатории физиологии слуха.

Текст: Екатерина Ерохина

 

— Расскажите о вашей лаборатории?

— Я очень благодарна и довольна, что из университета попала сюда. Мы стараемся создать друг для друга теплую атмосферу: только в такой и возможно работать. Если это отношение и не домашнее, то близкое к этому. Мы празднуем начало и окончание рабочего сезона в начале сентября и в июне, у нас тепло отмечается Новый год.

В этой лаборатории всегда получали передовые результаты благодаря коллаборации учёных разных специальностей. Работали не только физиологи и биологи, но ещё и акустики, электротехники, инженеры высокого уровня. Например, у нас впервые в мире исследовали акустические свойства плавательного пузыря рыб — еще в 60-е годы. Об этом я говорю со слов Светланы Филипповны Вайтулевич, которая до сих пор работает в лаборатории и является не просто ценным научным сотрудником, но и источником интереснейших исторических сведений. И сегодня наш коллектив, пусть и маленький, но разноплановый. Например, наша сотрудница Екатерина Алексеевна Петропавловская занимается наряду с биологией еще и программированием. Она пишет нам разные приложения для обработки и предъявления наших сигналов. Конечно, сейчас биологические исследования выходят на междисциплинарный уровень. У нас ведь много «электричества», и в идеальном варианте в лаборатории должны быть люди разных специальностей, каждый из которых занят своей частью работы. Так что междисциплинарные коллаборации случаются и в нашей стране, и с зарубежными учеными тоже, спасибо сети и научному сообществу!

— Чем именно вы занимаетесь?

— Мы исследуем, как мозг здоровых людей обрабатывает слуховую информацию. Моя тема — константы восприятия, которые связаны с восприятием движения звуковых стимулов. Есть такие компоненты реакции на звук, которые меняются в зависимости от того, какой звук приходит из внешней среды. А есть те, которые не меняются, их и называют константами. Представьте, что вы стоите на круглой площади и откуда-то слышите звук приближающегося автомобиля. Вы его еще не видите, но ваш мозг уже может точно рассчитать, через какое время и в какой точке окружности окажется автомобиль. То есть мозг учитывает скорость перемещения звука при том, что сознательно вы можете вообще не понимать, что происходит. Мы исследуем реакции человека на различные виды движения в специальной звукоизолированной камере. В эксперименте испытуемому через сложную акустическую установку и специальные ушные вкладыши подается звук, чтобы сформировать внутри головы звуковой образ.

 

 

— Внутри головы? То есть он не ощущается, как внешний звук?

— Нет, именно как источник звука внутри головы. Сложно понять, как это, пока сам не оказался на месте испытуемого. В экспериментах мы перемещаем этот звуковой образ относительно центральной линии головы, как бы по дуге от уха до уха. Для этого испытуемому подаются разные звуковые сигналы. Мое научное исследование связано с изучением того, какое минимальное расстояние нужно преодолеть звуку, чтобы человек ощутил его движение. Звуки могут «летать» с разными скоростями. Но, вне зависимости от скорости, время, за которое человек заметит движение звука, остается стабильным. Это и есть константа. Конечно, константы для разных типов звуковых сигналов надо изучать отдельно, например, сейчас мы исследуем звуки с отсроченным началом движения.

— Почему эти константы важны?

— Они характеризуют слуховое восприятие, помогают понять, как работает слуховая система. Может показаться странным, но до сих пор мы не знаем всех деталей того, как работает слух. Вообще слуховая система — самая сложная из всех сенсорных систем, потому что у нее есть такое свойство, как инерционность. Чтобы обработать слуховую информацию, мозгу нужно «накопить» ее в достаточном количестве. Ведь звук идет волнами, и чтобы определить такие его характеристики, как, например, частота, интенсивность и пространственное положение, мозгу нужно время. Обычно нам это время незаметно — оно исчисляется миллисекундами, то есть тысячными долями секунд. После 70 — 100 миллисекунд можно зафиксировать ответ мозга на включение звукового сигнала. Сегодня мы довольно много знаем о том, как эта реакция развивается. Чтобы разобраться более подробно, мы фиксируем ответ мозга на разные звуковые сигналы при помощи энцефалографии.

— Знаю, вам доводилось работать с животными, с людьми сложнее или проще экспериментировать?

— Во время обучения на бакалавра я занималась поведением рыси. Вообще я — «поведенщик» по своей сути, занималась экологией сообществ и поведенческой экологией, физиология как образование случилась в жизни чуть позже. И это помогает, потому что всегда можно развернуть под другим углом классические представления, посмотреть с разных сторон. Представление о работе с животными я имею хорошее, и это помогает в работе с людьми. В экспериментах с человеком есть особенности, и в этом у нас в лаборатории проявляется разделение функций. Кому-то больше по нраву писать тексты, а кому-то работать с людьми и проводить экспериментальную часть. Мне приятнее второе. Хотя, конечно, настоящий ученый должен уметь проводить все этапы исследования.

 

 

Мне очень нравится в этом компонент совместной работы, когда у нас с испытуемым есть общая задача, которой нужно достичь. Было бы очень интересно поработать над восстановлением слуховой функции: к нам приходил бы человек с нарушениями слуха, а мы бы старались помочь исправить ситуацию. Но мы исследуем физиологию нормы, так что наша задача не в этом. Тем не менее в наших исследованиях есть большая совместная работа с испытуемым. Человеку нужно научиться выполнять задание, не волнуясь, не думая о том, что он может завалить эксперимент. Очень важно, чтобы испытуемый реагировал спокойно, как будто он в обычной среде, а не в маленькой камере с вкладышами в ушах. Каждый испытуемый должен прийти к нам не меньше трех раз, в среднем — раз пять. Нужно понять, какой человек пришел, нужно его расположить к нашей обстановке, к работе, в которой он будет участвовать. Мне нравится это взаимодействие. Я стараюсь рассказывать о слуховой системе и об эксперименте максимально доступно, чтобы человек понимал, зачем он это делает и что будет с ним происходить.

— Как вы находите испытуемых для всех этих экспериментов?

— Обычно мы размещаем объявления в университете (СПБГУ), в основном, набираем студентов. Иногда приглашаем кого-то лично из своей базы испытуемых. В ближайшее время мы планируем завести в соцсетях группу лаборатории и там оповещать об экспериментах и доступным языком рассказывать о сложном, ведь сегодня в обществе есть большой интерес к нейронаукам.

— Но тема слухового восприятия пока, кажется, не в моде?

— Не в моде, потому что тема сложная и для исследования, и для понимания. Понять, как устроено ухо и слуховая система в целом и что происходит внутри, невозможно на лету. Не получится прочитать один раз и сразу во всем разобраться. Все сенсорные системы — трудные, в университете мы их изучаем несколько лет. Да и тех, кто изучает пространственный слух, в мире не так много. Слух в целом исследуют многие, и звуковые стимулы используют в разных типах исследований — как в биологии, так и в психологии. Но оценка точных реакций мозга на звук, того, как мозг получает из звуковых стимулов пространственную информацию, — редкая тема. Может быть, именно поэтому она не освещена широко. Но мы это изменим!

Следить за комментариями этой записи   
Войдите с помощью или , чтобы оставить комментарий

Свежие статьи

Фабрика милых товаров

Фабрика милых товаров

Как заработать на любви россиян к «ми-ми-ми» подаркам?

25 мая 2019 0 19
Кот вместо гири

Кот вместо гири

Как устроен рынок спортивных приложений и почему там заняты еще не все ниши?

24 мая 2019 0 20
Исполнитель, найдись! Заказчик, приди!

Исполнитель, найдись! Заказчик, приди!

Где сейчас знакомятся работодатели и исполнители?

23 мая 2019 0 39