Вы были там: Пытались вести разговор в комнате, настолько шумной, что фоновая болтовня угрожает заглушить слова, которые вы слышите. Тем не менее каким-то образом ваша слуховая система способна уловить сообщение, которое передает человек, с которым вы разговариваете. Согласно новому исследованию, секрет преодоления шума - дилемма, известная в мире науки о звуке как «проблема вечеринки с коктейлем», - заключается в его способности различать закономерности в фоновом шуме и выборочно игнорировать такие закономерности. опубликовано в журнале Current Biology ранее в этом месяце.
Спаривание лягушек
Слушая оглушительный хор серых древесных лягушек Коупа весенним вечером, ученые задались вопросом: используют ли самки лягушек подобную стратегию, чтобы выделить из этой какофонии важные сообщения о потенциальных партнерах? Хор состоит из криков бесчисленных отдельных лягушек-самцов, каждый из которых передает информацию о том, к какому виду он принадлежит и насколько он приспособлен, причем более быстрые и длинные крики указывают на более приспособленных особей. Чтобы обеспечить наилучшее выживание своих детенышей, «самки должны уметь определять подходящие виды и выбирать высококачественных самцов», - говорит Норман Ли, научный сотрудник отдела экологии, эволюции и поведения.. Но как они могут, когда все говорят одновременно?
Работая с адъюнкт-профессором Марком Би и коллегами из EEB и факультета психологии, Ли выяснила, какие особенности фонового шума хора лягушек позволяют самкам отключаться от гомона и настраиваться на гул-гул - с последствия не только для нашего понимания экологии и эволюции лягушек, но и для нашей способности помогать людям слышать.
Ли знал из исследований других, что люди могут лучше слышать определенные звуки в шумных условиях, когда фоновый шум «комодулируется» - это означает, что различные частоты звука, которые он содержит, различаются по громкости вместе. Может ли тот факт, что фоновый шум комодулируется, быть ключом к успеху лягушек? Чтобы выяснить это, он сначала построил модель уха серой древесной лягушки Копа и использовал ее, чтобы определить, как этот вид может обрабатывать фоновый хор. Затем он проанализировал хоры лягушек и обнаружил, что входной сигнал хоруса действительно комомодулирован.
«Чего мы [до сих пор] не знали, так это того, могут ли животные использовать эти особенности для улучшения процесса принятия решений», - говорит Ли. Чтобы ответить на этот вопрос, он создал несколько искусственных хорусов, состоящих из двух шумовых полос, сосредоточенных на частотах вызова, в одной из которых звук был немодулированным, что означало, что его интенсивность не менялась; один, в котором две полосы шума были модулированы, но не вместе; и один, в котором две шумовые полосы коммодулировались. Затем он воспроизвел каждую из них на заднем плане, представляя самкам зов серой древесной лягушки Коупа и зов, имитирующий другой вид. Действительно, самки с большей вероятностью выбирали зов правильного вида, когда фоновый шум комодулировался. Точно так же он представил два крика серой древесной лягушки Коупа, один из которых был длиннее и повторялся с более высокой скоростью (и, таким образом, предположительно представлял более подходящего партнера и, следовательно, лучший эволюционный выбор). Он снова обнаружил, что женщины делали лучший выбор, когда фоновый припев комодулировался.
«Предыдущие исследования общения животных обычно рассматривали шум как относительно статичную характеристику акустической среды животного», - говорит Би. «Эта новая работа показывает не только то, что шумовые акустические сцены на самом деле динамичны, но и то, что они динамичны предсказуемым образом, который животные используют в ходе эволюции, чтобы избежать ошибок в общении, вызванных шумом».
Поскольку уши лягушек устроены иначе, чем у других позвоночных, и, следовательно, могут по-разному обрабатывать звук, полученные данные важны не только для понимания того, что нужно лягушкам для успешного размножения, но и для людей: Знание различий, говорят исследователи, потенциально могут быть использованы для разработки более совершенных слуховых аппаратов и систем распознавания речи. Попытка вести разговор в комнате, настолько шумной, что фоновая болтовня угрожает заглушить слова, которые вы слышите. Тем не менее каким-то образом ваша слуховая система способна уловить сообщение, которое передает человек, с которым вы разговариваете. Согласно новому исследованию, секрет преодоления шума - дилемма, известная в мире науки о звуке как «проблема вечеринки с коктейлем», - заключается в его способности различать закономерности в фоновом шуме и выборочно игнорировать такие закономерности. опубликовано в журнале Current Biology ранее в этом месяце.