Ученые теперь могут точно определить, куда смотрят чьи-то глаза, просто прислушавшись к их ушам.
«На самом деле вы можете оценить движение глаз, положение цели, на которую будут смотреть глаза, просто по записям, сделанным с помощью микрофона в ушном канале » , — сказала Дженнифер Гро, доктор философии, старший автор исследования. новый отчет, а также профессор факультетов психологии и нейробиологии, а также нейробиологии в Университете Дьюка.
В 2018 году команда Гро обнаружила, что уши издают тонкий, незаметный шум при движении глаз. В новом отчете , опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , команда Дьюка показывает, что эти звуки могут показать, куда смотрят ваши глаза.
Это также работает и наоборот. Просто зная, куда кто-то смотрит, Гро и ее команда смогли предсказать, как будет выглядеть форма волны тонкого ушного звука.
Эти звуки, полагает Гро, могут быть вызваны тем, что движения глаз стимулируют мозг сокращаться либо мышцами среднего уха, которые обычно помогают приглушать громкие звуки, либо волосковыми клетками, которые помогают усиливать тихие звуки.
Точная цель этих писков в ушах неясна, но первоначальная догадка Гро заключалась в том, что это может помочь обострить восприятие людей.
«Мы думаем, что это часть системы, позволяющей мозгу сопоставлять расположение изображений и звуков, хотя наши глаза могут двигаться, а голова и уши — нет», — сказал Гро.
Понимание взаимосвязи между тонкими звуками в ушах и зрением может привести к разработке новых клинических тестов слуха.
«Если каждая часть уха вносит индивидуальные правила в сигнал барабанной перепонки, то их можно использовать как своего рода клинический инструмент для оценки того, какая часть анатомии уха неисправна», — сказала Стефани Лович, один из ведущих авторов исследования. статья и аспирант кафедры психологии и нейробиологии в Университете Дьюка.
Подобно тому, как зрачки глаз сужаются или расширяются, как апертура фотоаппарата, чтобы регулировать количество поступающего света, уши тоже имеют свой собственный способ регулирования слуха. Ученые долгое время считали, что эти механизмы регулирования звука помогают лишь усиливать тихие звуки или приглушать громкие. Но в 2018 году Гро и ее команда обнаружили, что те же самые механизмы регуляции звука также активируются движениями глаз. Это позволяет предположить, что мозг сообщает ушам о движениях глаз.
В своем последнем исследовании исследовательская группа продолжила свое первоначальное открытие и выяснила, содержат ли слабые слуховые сигналы подробную информацию о движениях глаз.
Чтобы расшифровать звуки человеческих ушей, команда Гро из Университета Дьюка и профессор Кристофер Шера, доктор философии. из Университета Южной Калифорнии пригласили 16 взрослых с неповрежденным зрением и слухом в лабораторию Гро в Дареме, чтобы пройти довольно простой тест на зрение.
Участники смотрели на статическую зеленую точку на экране компьютера; затем, не двигая головой, следили глазами за точкой, когда она исчезала, а затем снова появлялась вверх, вниз, влево, вправо или по диагонали от начальной точки. Это дало команде Гро широкий спектр слуховых сигналов, генерируемых при движении глаз по горизонтали, вертикали или диагонали.
Айтрекер записывал, куда двигались зрачки участников, и сравнивал их со звуками в ушах, которые были зафиксированы с помощью пары наушников со встроенным микрофоном.
Исследовательская группа проанализировала звуки в ушах и обнаружила уникальные признаки разных направлений движения. Это позволило им взломать код звука в ушах и вычислить, куда смотрят люди, просто внимательно изучая звуковую волну.
«Поскольку диагональное движение глаз — это всего лишь горизонтальный и вертикальный компоненты, мой коллега по лаборатории и соавтор Дэвид Мерфи понял, что можно взять эти два компонента и угадать, какими они будут, если соединить их вместе», — сказал Лович. «Тогда вы можете пойти в противоположном направлении и посмотреть на колебание, чтобы предсказать, что кто-то смотрел на 30 градусов влево».
Сейчас Гро начинает изучать, играют ли эти звуки в ушах роль в восприятии.
Один набор проектов посвящен изучению того, как звуки в ушах при движении глаз могут различаться у людей с потерей слуха или зрения.
Гро также проверяет, будут ли люди, у которых нет потери слуха или зрения , генерировать ушные сигналы, которые могут предсказать, насколько хорошо они справляются с задачей локализации звука, например, определить, где находится машина скорой помощи во время вождения, что основано на отображении слуховой информации на визуальной. сцена.
«Некоторые люди изо дня в день получают действительно воспроизводимый сигнал, и вы можете быстро его измерить», — сказал Гро. «Можно ожидать, что эти люди будут действительно хорошо справляться с зрительно-слуховыми задачами по сравнению с другими людьми, у которых они более вариативны».
Теги: зрение
