Способность снижать восприимчивость ушей к громким звукам может способствовать сохранению слуха.

Представителями особого вида рыб, способных во время брачного периода издавать очень громкие звуки, в процессе эволюции был выработан механизм, не позволяющий им оглохнуть от производимого ими же самими шума. Исследователи, обнаружившие феномен, полагают, что и другие живые существа, в том числе люди, способны использовать этот прием для защиты от издаваемых ими громких звуков путем снижения чувствительности собственных органов слуха.

В качестве объекта для изучения описываемого акустического эффекта был выбран самец рыбы- мичмана (Porichthys notatus). Эти рыбы достигают длины 25 см, ареал их обитания тянется вдоль западного побережья США от Калифорнии до Аляски. Летними ночами мужские особи рыбы-мичмана издают своеобразный “гул”, служащий для привлечения самок и стимуляции их к метанию икры. Этот гул, напоминающий монашеские песнопения, способен достигать такой силы, что владельцы “плавучих домов” в районе Сан-Франциско нередко жалуются на вибрацию своих жилищ.

Самец рыбы-мичмана над кладкой икры. Желтая кривая отображает нервные импульсы, ответственные за воспроизведение звука; оранжевая – снижающие его восприятие.

Оказалось, что мозг этих рыб особым образом регулирует их способность к восприятию звуков, что позволяет им не лишаться слуха и, в то же время, сохранять способность регистрировать приближение хищников или зазываемых ими самок не прерывая своих брачных песен.

Контроль воспроизведения звуков и их восприятия рыбы осуществляют с помощью нервных импульсов, генерируемый одной и той же областью головного мозга. Определенные сигналы поступают к мышцам, окружающим плавательный пузырь – орган, обеспечивающий рыбам способность держаться на плаву – заставляя его вибрировать, издавая при этом характерный звук. Та же зона мозга посылает импульсы, снижающие чувствительность клеток слуховых рецепторов, преобразовывающих звуки в электрические импульсы, распознаваемые мозгом.

При более детальном изучении сигналов обоих типов было обнаружено, что они генерируются приблизительно 100 раз в секунду и при этом абсолютно синхронизированы. Таким образом, сокращение плавательного пузыря и, соответственно, генерация звука происходит одновременно со снижением чувствительности слуховых рецепторов. Для того чтобы проверить, не реагируют ли органы слуха рыб непосредственно на громкие звуки, ученые парализовывали рыбу, что останавливало вибрацию пузыря, но при этом не оказывало никакого влияния ни на генерацию, ни на синхронность нервных импульсов.

В результате исследований, проведенных на сверчках, летучих мышах, обезьянах и даже людях, была показана способность всех вышеперечисленных видов к снижению восприятия звуков во время их воспроизведения. Но механизмы этих процессов до конца не изучены. Для всех позвоночных характерен тот же тип взаимодействия между головным мозгом и органами слуха, что и для рыбы-мичмана. Это позволяет предположить использование тех же приемов снижения восприимчивости к звукам. Кроме того, некоторые специалисты считают, что люди способны использовать эти же механизмы для регуляции чувствительности других органов чувств, в том числе органов обоняния и тактильных рецепторов кожи. Например, вы никогда не чувствуете свой собственный запах, в то время как для некоторых окружающих это не составляет труда.

Человек обладает еще одним механизмом защиты от оглушающих звуков: при воздействии сильного шума мышцы внутреннего уха рефлекторно сокращаются, напряжение передается барабанной перепонке и слуховым косточкам внутреннего уха, что приводит к снижению эффективности передачи звука. Однако эта ответная реакция эффективна только при однократном кратковременном воздействии и ослабевает при его повторении. Кроме того, данный защитный механизм, в отличие от механизма, используемого рыбами, не эффективен в случае звуков, проникающих в мозг через кости черепа.

Авторы предполагают, что если удастся доказать наличие рассматриваемого акустического явления у человека, его дальнейшее изучение может сыграть важную роль в разработке новых методов обучения разговорной речи.

Источник новости: Nature

Пересказала Е. Рябцева