2025年1月31日
概要
人間には、かつて祖先が音に集中するのに役立った耳の筋肉の痕跡があります。新しい研究によると、騒がしい環境で耳をすませようとすると、これらの筋肉が今でも活性化することがわかりました。科学者は、気が散る背景雑音がある中でオーディオブックを聞いている人の耳介筋の活動を筋電図検査で測定しました。
上耳介筋は、被験者が会話を聞き取るのが困難なときに最も反応しました。これらの小さな筋肉の動きは聴力を改善する可能性は低いですが、聞く努力の客観的な尺度となる可能性があります。さらなる研究により、聴覚障害を持つ人々におけるこれらの筋肉の役割を理解するのに役立つ可能性があります。
重要な事実:
- 痕跡機能:かつて音の位置を特定するために使用されていた人間の耳の筋肉は、集中して聴く作業中に今でも活性化します。
- 聞く努力:背景の騒音によって会話が聞き取りにくくなると、上耳介筋がより強く反応します。
- 将来の研究:これらの筋肉を理解することで、聴力評価が向上し、聴覚障害を持つ人々の助けとなる可能性があります。
出典:フロンティア
耳を動かすことができれば、遠い祖先が音を注意深く聞くのに役立った筋肉を使うことができます。これらの耳介筋は、耳介、つまり耳殻の形状を変え、音を鼓膜に導くのに役立ちました。
数百万年前、私たちの祖先は耳介筋を使わなくなったため、人間の耳介筋は痕跡的なものに過ぎません。しかし現在、これらの筋肉の機能を調べている科学者たちは、競合する音を聞こうとしているときに耳介筋が活性化することを発見しました。
これは、上耳介筋の活動が聴覚努力の客観的な尺度となる可能性があることを示唆しているが、筋肉の活動が人の聴覚を助けるかどうかは不明である。クレジット：Neuroscience News
「耳介を頭蓋骨と頭皮につなぐ３つの大きな筋肉があり、耳を動かすのに重要なのです」と、 Frontiers in Neuroscience誌の研究論文の筆頭著者であるザールラント大学のアンドレアス・シュレーア氏は説明した。
「これらの筋肉、特に上耳介筋は、努力を要するリスニング課題中に活動が増加します。これは、これらの筋肉が反射としてだけでなく、特に困難な聴覚環境において、注意力努力メカニズムの一部として関与している可能性を示唆しています。」
耳をすませる
自己申告の測定なしに、人がどれだけ熱心に聞いているかをテストするのは難しい。しかし、筋肉の電気的活動を測定する筋電図検査は、熱心に聞くことに関連する耳介筋の活動を特定するのに役立ちます。
同様の研究で、最も大きな筋肉である後耳介筋と上耳介筋が、注意深く聞いているときに反応することがすでにわかっています。これらの筋肉は耳を上方と後方に引っ張るため、音を捉えるために耳介を動かすことに関与している可能性が高いと考えられています。
「私たちの祖先は約2500万年前にこの能力を失ったため、これらが退化してしまった正確な理由を言うのは難しい」とシュローアー氏は語った。
「一つの考えられる説明としては、人間の視覚と発声システムがはるかに熟達したため、耳を動かす進化的圧力がなくなったということが考えられる。」
これらの筋肉がより難しいリスニング課題のときに活発に働くかどうかをテストするために、科学者たちは聴覚障害のない20人を募集した。彼らは参加者の耳介筋に電極を取り付け、参加者の前または後ろのスピーカーからオーディオブックと気を散らすポッドキャストを聞かせた。
各参加者は、3つの異なる難易度の5分間のトライアルを12回受けました。
簡単モードでは、ポッドキャストはオーディオブックよりも小さく、スピーカーの声はオーディオブックとより対照的でした。科学者は、さらに難しい 2 つのモードを作成するために、オーディオブックに似た音声のポッドキャストを追加し、気を散らす音声を大きくしました。
しかし、研究者たちは、最も困難な条件でも達成できるように注意を払った。つまり、参加者が諦めれば、生理的な努力は記録されないということだ。
次に、科学者たちは参加者に努力のレベルを評価してもらい、各試行でオーディオブックの筋道を見失う頻度を推定してもらいました。また、参加者にオーディオブックの内容について質問しました。
伝聞
科学者たちは、2 つの耳介筋が異なる条件に対して異なる反応を示すことを発見しました。後耳介筋は方向の変化に反応し、上耳介筋は課題の難易度に反応しました。
参加者の自己申告による努力の度合いとオーディオブックを見失う頻度は、課題の難易度に応じて上昇し、オーディオブックに関する質問に対する回答の正確さは、中程度のモードと難しいモードの間で著しく低下しました。
これは上耳介筋の活動レベルと相関しており、上耳介筋は中程度のモードでは簡単なモードよりも活発に活動することはありませんでしたが、難しいモードでは非常に活発に活動しました。
これは、上耳介筋の活動が聴覚の努力を客観的に測定できる可能性があることを示唆しているが、筋肉の活動が人の聴覚を助けるかどうかは不明である。
「私たちが記録した信号によって生成される耳の動きは非常に小さいため、おそらく知覚できるほどの利点はない」とシュローアー氏は語った。
「しかし、耳介自体は音の位置を特定する能力に貢献しています。そのため、耳介運動器官はおそらく、2500万年もの間退化していた後、最善を尽くしていますが、あまり成果を上げていません。」
科学者たちは、これらの結果を確認し、実用的な応用を開発するには、さらなる研究が必要だと指摘した。多くの聴覚研究と同様に、彼らのサンプルは比較的小規模で、聴覚に問題のない若者で構成されていた。より現実的条件で、より大規模で多様な参加者グループが必要である。
「筋肉の緊張そのものや耳の微細な動きが音の伝達にどのような影響を与えるかを調べることは、私たちが将来やりたいことの一つです」とシュローアー氏は語った。
「聴覚障害を持つ人々に対するこれらの要因の影響を調査することも興味深いだろう。」
この聴覚神経科学研究ニュースについて
著者:アンガラッド・ブリューワー・ギルハム
出典: Frontiers
連絡先:アンガラッド・ブリューワー・ギルハム – Frontiers
画像:この画像は Neuroscience News より提供
オリジナル研究:オープンアクセス。
「耳介運動神経系における努力的聴取の筋電図相関」、Andreas Schröer 他著。Frontiers in Neuroscience
リンク先はアメリカのNeuroscience Newsというサイトの記事になります。（原文：英語）