Welke invloed heeft onze oorvorm op het gehoor?

De hersenen herkennen de vorm van de oren door geluidsreflecties

Het is niet moeilijk voor mensen met een intact gehoor om geluiden te lokaliseren, onderscheid te maken tussen luidsprekers en bepaalde geluiden te verbergen of de aandacht erop te vestigen. Dit wordt met name mogelijk gemaakt door de vorm van de oren. De oorvorm reflecteert het geluid op een heel speciale manier in het binnenoor waardoor de hersenen de juiste conclusies kunnen trekken en de positie van het geluid in de kamer kunnen berekenen.

Hoe dit proces precies verloopt, werd voorheen als onduidelijk beschouwd. Nu hebben neurowetenschappers van de Universiteit van Leipzig en de Universiteit van Montreal ontcijferd welke processen in de hersenen plaatsvinden. Deze bevindingen zouden kunnen worden gebruikt om betere hoortoestellen te ontwikkelen, zoals de onderzoekers aankondigen in een persbericht van de Universiteit van Leipzig.

Een onderzoeksteam uit Leipzig onderzocht de processen in de hersenen, die zich tijdens de hoorzitting voordeden en ontdekte dat de vorm van de oren een rol speelt in het proces. (Afbeelding: Brian Jackson / fotolia.com)

Groot of klein - de vorm van het oor is cruciaal

Het onderzoeksteam van Leipzig ontdekte in zijn onderzoek in welke mate de vorm van de oren en hun uitstulpingen invloed hebben op hoe geluidsgolven worden doorgegeven aan het binnenoor. Deze reflectiepatronen worden geanalyseerd door de hersenen, die kunnen worden gebruikt om bijvoorbeeld te detecteren of een geluid van boven, onder, links of rechts komt.

Geluiden van boven en beneden zijn moeilijker te vinden

In het bijzonder, hoe de geluiden die van boven of onder komen, zich bij de hersenen bevinden, was tot nu toe onduidelijk. "Geluiden vanuit verschillende richtingen beïnvloeden de buitenste regionen van onze oren op een andere manier", legt Marc Schönwiesner, professor aan het Institute of Biology van de universiteit van Leipzig, uit. De oorschelp reflecteert het geluid in de gehoorgang door zijn onregelmatige vorm. Dit creëert een korte echo die het timbre verandert.

De hersenen leren van kleine verschillen

"Onze hersenen kunnen deze kleine verschillen leren en ze associëren met verschillende richtingen", zegt Schönwiesner. De toon is het eigendom van een geluid, dat wordt bepaald door het volume van de individuele frequenties in het geluid. Het is de reden waarom een ​​en dezelfde noot, zoals een hoge C, anders klinkt dan een viool dan van een recorder.

Verloop van de studie

In de studie werd de vorm van het oor bij 15 onderwerpen veranderd met siliconen inserts. Deze moeten dan geluiden lokaliseren in een sonische laboratorium, zowel met als zonder siliconen in de oorschelp. Hoewel de tonen altijd hetzelfde bleven, waren er duidelijke verschillen in de tests. Met de respectieve natuurlijke oorvorm konden de tonen vrij nauwkeurig worden geplaatst, terwijl de onderwerpen er nauwelijks in slaagden de siliconenstukken te gebruiken.

Zonder de natuurlijke oorvorm zou geen goede locatie kunnen plaatsvinden

"Toen we een notitie boven hun hoofd speelden, dachten ze ineens dat het van beneden kwam", vertelt Schönwiesner. Bij daaropvolgende tests zonder de Silkoneinsatz konden de proefpersonen voortbouwen op hun eerdere luisterdiensten.

In een verdere reeks tests werden de proefpersonen geluiden gespeeld terwijl ze in magnetische resonantie beeldvorming (MRI) waren. Zo konden de wetenschappers de processen in de hersenen observeren terwijl het geluid wordt verwerkt. Neurowetenschappers richtten zich op activiteiten in de auditieve cortex, het gebied van de hersenschors dat verantwoordelijk is voor het gehoor.

Hoe hoger de bron van het geluid, hoe slechter de locatie

De wetenschappers ontdekten dat hoe lager de kop van een geluid, hoe minder actief de neuronen zijn. De onderzoekers waren zelfs in staat om de bron van het geluid uit de evaluatie van de hersengolven te lezen. MRI toonde ook aan dat veranderingen in de oorvorm leidden tot een aanzienlijk meer gedesorganiseerd gedrag van de neuronen.

De onderwerpen wennen aan het nieuwe oor

Nadat de deelnemers aan het onderzoek de siliconen inserts voor een langere periode hadden gedragen en dus door het dagelijks leven waren geraakt, waren de hersenactiviteiten weer normaal en reageerden ze op de nieuwe oorvorm alsof het hun eigen oor was. "We kunnen horen met onze eigen individueel ontworpen oren, omdat onze hersenen hun vorm kennen", vat Schönwiesner samen. Als dit verandert, zal het enige tijd kosten om aan te passen. Dit is bijvoorbeeld ook het geval wanneer we groeien.

Een nieuwe generatie hoortoestellen?

"In Duitsland is ongeveer 17 procent van de bevolking momenteel getroffen door gehoorstoornissen", aldus Schönwiesner. Met toenemende tendens, omdat onze omgeving luider wordt en tegelijkertijd mensen ouder worden. Volgens schattingen van fabrikanten van hoortoestellen en artsen is tot 25 procent van de hoortoestellen momenteel niet in gebruik, omdat patiënten vaak onderschatten dat de hersenen tijd nodig hebben om eraan te wennen. In plaats daarvan verwachten veel slechthorenden onmiddellijke verbetering. "Als we het gewenningsproces beter begrijpen, kunnen we het misschien versnellen, zodat patiënten op een gerichte manier kunnen worden geadviseerd", besluit Schönwiesner. (Vb)