Как мозг выделяет нужные звуки из фонового шума

Находясь в шумной компании, мы обычно без труда концентрируемся на словах собеседника. Разумеется, если шум вокруг слишком сильный, то разговор вряд ли получится, но у нашего мозга всё равно есть довольно эффективная система фильтрации посторонних шумов. И с середины прошлого века нейробиологи пытаются разобраться, как она работает.

Исследователи из Колумбийского университета (США) записали активность мозга у шести пациентов с эпилепсией, которым перед операцией в мозг вживили электроды для выяснения того, какая зона мозга отвечает за припадки. Это самая обычная процедура при терапии тяжёлых форм эпилепсии, и учёные всё чаще пользуются случаем, получая с помощью таких пациентов самые разнообразные сведения о работе мозга.

Чтобы выяснить, как мозг фильтрует шум, исследователи показывали одновременно два видео, в которых два человека рассказывали в течение 9–12 секунд какую-то историю, каждый свою. Участники эксперимента должны были сконцентрироваться на ком-то одном.

На шумной вечеринке нашему мозгу не составит труда отделить важный разговор от фонового шума. (Фото Monalyn Gracia.)

В кипучей работе мозга учёные сумели вычленить активность, которая соответствовала восприятию речи; кроме того, удалось определить, какая активность нейронов соответствует игнорированию, а какая — направленному вниманию. Как пишут исследователи в журнале Neuron, человек слышал одновременно и нужный разговор, и ненужный, то есть оба вызывали в мозгу какую-то активность. Однако распределялась она по-разному: звуки речи, к которой нужно было прислушиваться, запускали высшие области коры — к примеру, нижнюю фронтальную кору, которая относится к центрам речи и языка. Причём активность этих зон усиливалась по мере продолжения речи. То есть чем дольше мы слушаем собеседника на шумной вечеринке, тем лучше его слышим.

На самом деле ранее уже выдвигалась гипотеза о том, что мозгу достаточно один раз уцепиться за что-то значимое, а дальше его фильтр будет работать всё лучше и лучше. Но команде Чарльза Шредера впервые удалось подтвердить эту теорию на практике.

Стоит, однако, заметить, что и сама гипотеза, и эксперимент, её подтверждающий, имеют дело с уже установившимся положением, то есть когда мозг уже сделал выбор, на что обращать внимание, а на что — нет. А вот как происходит сам выбор между тем, кого слушать, и тем, что можно отбросить как незначащий шум, ещё только предстоит выяснить.

Подготовлено по материалам ScienceNOW.