Gli occhi e le orecchie si uniscono per interpretare le immagini e i suoni che ci circondano: semplicemente spostando gli occhi si attivano anche i timpani, secondo un nuovo studio condotto da neuroscienziati della Duke University.
I ricercatori hanno scoperto che mantenere la testa ferma, ma spostando gli occhi da una parte o dall’altra, fa vibrare i timpani, anche in assenza di suoni.
Sorprendentemente, queste vibrazioni del timpano iniziano leggermente prima che gli occhi si muovano, indicando che il movimento nelle orecchie e negli occhi è controllato dagli stessi comandi motori nel profondo del cervello.
Lo studio è stato condotto da Jennifer Groh, Professore di psicologia e neuroscienze alla Duke.
I risultati, che sono stati replicati sia negli umani che nelle scimmie Rhesus, forniscono nuove informazioni su come il cervello coordina ciò che vediamo e ciò che ascoltiamo e possono anche portare a una nuova comprensione dei disturbi dell’udito, come la difficoltà a seguire una conversazione in una stanza affollata.
Il documento è stato pubblicato il 23 gennaio in Proceedings of the National Academy of Sciences .
Non è un segreto che occhi e orecchie lavorino insieme per dare un senso alle immagini e ai suoni che ci circondano.
I ricercatori non hanno ancora ben compreso dove e come il cervello combina questi due tipi molto diversi di informazioni sensoriali.
“Il nostro cervello vorrebbe abbinare quello che vediamo e quello che sentiamo in base alla provenienza degli stimoli, ma il sistema visivo e il sistema uditivo capiscono dove gli stimoli si trovano in due modi completamente diversi”, ha detto Groh. “Gli occhi ti stanno dando un’istantanea simile a una macchina fotografica della scena visiva, mentre per i suoni, devi calcolare da dove provengono in base alle differenze di tempo e volume nelle due orecchie”.
In un esperimento progettato da Kurtis Gruters, uno dottorando del laboratorio di Groh e co-autore dell’articolo, a 16 partecipanti è stato chiesto di sedersi in una stanza buia e seguire con gli occhi le luci a LED che si spostavano. Ad ogni partecipante erano stati applicati anche piccoli microfoni nei canali uditivi che erano abbastanza sensibili da raccogliere le leggere vibrazioni create quando il timpano oscilla avanti e indietro.
Sebbene i timpani vibrino principalmente in risposta a suoni esterni, il cervello può anche controllare i loro movimenti usando piccole ossa nell’orecchio medio e cellule ciliate nella coclea. Questi meccanismi aiutano a modulare il volume dei suoni che alla fine raggiungono l’orecchio e il cervello e producono piccoli suoni noti come emissioni otoacustiche.
Gruters ha scoperto che quando gli occhi si muovevano, entrambi i timpani si muovevano in sincronia l’uno con l’altro, un lato sporgeva verso l’interno nello stesso momento in cui l’altro lato sporgeva verso l’esterno. I timpani hanno continuato a vibrare insieme avanti e indietro fino a poco dopo che gli occhi hanno smesso di muoversi. I movimenti oculari in direzioni opposte producevano modelli opposti di vibrazioni.
“I movimenti oculari più grandi hanno anche innescato vibrazioni più grandi rispetto ai più piccoli movimenti oculari”, ha rilevato il team.
“Il fatto che questi movimenti del timpano stiano codificando le informazioni spaziali sui movimenti oculari significa che possono essere utili per aiutare il nostro cervello a unire spazio visivo e uditivo“, ha detto David Murphy, un dottorando nel laboratorio di Groh e co-autore dell’articolo. “Potrebbero anche essere considerati un marker di una sana interazione tra i sistemi uditivo e visivo”.
Il team, che comprendeva Christopher Shera all’Università della California del Sud e David W. Smith dell’Università della Florida, sta ancora studiando come queste vibrazioni del timpano influiscano su ciò che ascoltiamo e quale ruolo possano giocare nei disturbi dell’udito. In esperimenti futuri, i ricercatori cercheranno di determinare se i movimenti oculari causano anche firme uniche nelle vibrazioni del timpano.
“I movimenti del timpano contengono letteralmente informazioni su ciò che gli occhi stanno facendo“, ha detto Groh. “Questo dimostra che questi due percorsi sensoriali sono accoppiati”.
Fonte: Today Duke
