آیا بستن چشم‌ها به شنوایی کمک می‌کند؟ پاسخ غافلگیرکننده یک پژوهش علمی | بازیگرها

۰۱

ابطال یک باور قدیمی؛ چشم‌ها را باز نگه دارید

اگر برای گوش دادن دقیق به چیزی تلاش می‌کنید، شاید بهتر باشد برخلاف میلتان چشم‌هایتان را باز نگه دارید. این یافته غافلگیرکننده با غریزه و خرد متعارف ما در تضاد است، چرا که همیشه تصور می‌شد بستن چشم‌ها باعث حذف حواس‌پرتی‌ها و تیزتر شدن سایر حواس می‌شود. پژوهشی جدید از محققان دانشگاه جیائو تونگ شانگهای این ایده را به چالش کشیده. در این آزمایش‌ها، از شرکت‌کنندگان خواسته شد تا یک صدای هدف را از میان نویزهای پس‌زمینه تشخیص دهند، در حالی که چشم‌هایشان در وضعیت‌های مختلف باز یا بسته قرار داشت.

نتایج نشان داد که نه تنها عملکرد افراد با چشم‌های باز بهتر بود، بلکه آنچه به آن نگاه می‌کردند نیز تفاوت معناداری ایجاد می‌کرد. یو هوانگ، مهندس مکانیک در دانشگاه جیائو تونگ، توضیح می‌دهد که برخلاف باور عمومی، بستن چشم‌ها توانایی تشخیص صداهای خاص را مختل می‌کند. در مقابل، تماشای یک ویدیوی پویا که با صدای مورد نظر هماهنگی دارد، حساسیت شنوایی را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد. این نشان می‌دهد که مغز ما برای پردازش دقیق داده‌های صوتی، به ورودی‌های بصری به عنوان یک مکمل حیاتی نیاز دارد.

۰۲

جزئیات آزمایش؛ از صدای قایق تا آواز چکاوک

منطق پشت این فرض که بستن چشم‌ها به شنیدن کمک می‌کند، ساده است: مغز در هر لحظه مقدار محدودی از اطلاعات را پردازش می‌کند، بنابراین حذف حواس‌پرتی‌های بصری باید تئوری‌های آزاد سازی منابع برای تمرکز بر وظایف شنیداری را تقویت کند. برای راستی‌آزمایی این موضوع، پژوهشگران ۲۵ داوطلب را انتخاب کردند و از آن‌ها خواستند پنج صدای هدف شامل صدای پارو زدن قایق، ضربات طبل، آواز چکاوک، غرش قطار و صدای تایپ با کیبورد را در میان نویز پس‌زمینه‌ای با شدت ۷۰ دسی‌بل شناسایی کنند.

این آزمایش تحت چهار وضعیت بصری انجام شد: چشم‌های بسته، چشم‌های باز رو به صفحه خالی، نگاه کردن به یک تصویر ثابت و تماشای یک ویدیو. تصویر و ویدیو مستقیماً با صدایی که فرد تلاش می‌کرد بشنود مرتبط بودند. شرکت‌کنندگان می‌توانستند بلندی صدای هدف را تغییر دهند تا نقطه‌ای را پیدا کنند که صدا به سختی از میان نویز پس‌زمینه شنیده می‌شد. میزان بلندی صدا در حالت نگاه به صفحه خالی، به عنوان معیار پایه برای مقایسه در نظر گرفته شد تا دقت بهبود قدرت شنوایی با کمک بینایی سنجیده شود.

۰۳

دسی‌بل‌ها دروغ نمی‌گویند؛ وقتی تصویر به کمک می‌آید

نتایج عددی پژوهش شگفت‌آور بود. وقتی شرکت‌کنندگان چشم‌هایشان را می‌بستند، صدای هدف باید به طور متوسط ۱.۳۲ دسی‌بل بلندتر از حالت پایه می‌شد تا بتوانند آن را بشنوند. این یعنی بستن چشم‌ها در واقع آستانه شنوایی را بالا برده و حساسیت را کاهش داده بود. در مقابل، تماشای یک تصویر ثابت مرتبط با صدا، به افراد اجازه می‌داد تا صدا را در حالی که ۱.۶ دسی‌بل آرام‌تر از حالت پایه بود، تشخیص دهند.

اما بیشترین میزان حساسیت زمانی رخ داد که داوطلبان ویدیوی مرتبط با صدا را تماشا می‌کردند. در این وضعیت، آن‌ها توانستند صدا را در حالی که ۲.۹۸ دسی‌بل ضعیف‌تر از حالت پایه بود بشنوند. این تفاوت نشان‌دهنده تاثیر عمیق چندحسی بودن پردازش‌های مغزی است. به نظر می‌رسد وقتی محرک بصری و شنیداری با هم تطابق دارند، مغز با سهولت بیشتری سیگنال مفید را از میان آشفتگی صوتی بیرون می‌کشد و تمرکز خود را بر آن قفل می‌کند.

۰۴

راز کلاهخودهای EEG؛ فیلتر کردن بیش از حد مغز

برای درک چرایی این اتفاق، پژوهشگران از کلاهخودهای الکتروانسفالوگرافی (EEG) برای نظارت بر فعالیت مغزی شرکت‌کنندگان استفاده کردند. آن‌ها دریافتند که بستن چشم‌ها باعث می‌شود مغز صداها را به شکلی بسیار تهاجمی فیلتر کند. این یعنی در تلاش برای حذف نویز، مغز ناخواسته صدای هدف را هم فیلتر می‌کند. در یک محیط پر سر و صدا، مغز نیاز دارد به طور فعال سیگنال را از پس‌زمینه جدا کند، اما تمرکز درونی ناشی از بستن چشم‌ها عملاً بر ضد فرد عمل کرده و منجر به فیلتر کردن بیش از حد می‌شود.

در واقع، درگیری بصری به سیستم شنوایی کمک می‌کند تا به دنیای بیرونی متصل بماند. یو هوانگ معتقد است که بینایی مانند یک راهنما عمل می‌کند که به مغز می‌گوید باید به دنبال چه چیزی بگردد. این موضوع سوالات جدیدی را ایجاد می‌کند؛ مثلاً اگر تصویر با صدا ناهماهنگ باشد چه اتفاقی می‌افتد؟ آیا مغز صرفاً با باز بودن چشم‌ها تقویت می‌شود یا حتماً به تطابق دقیق داده‌های صوتی و تصویری نیاز دارد؟ پاسخ به این سوالات می‌تواند به جداسازی اثرات کلی توجه از مزایای خاص یکپارچگی چندحسی کمک کند.

۰۵

اثر مک‌گورک و جادوی هماهنگی حواس

پدیده بهبود قدرت شنوایی با کمک بینایی ریشه در مفهومی به نام اثر مک‌گورک دارد. این اثر نشان می‌دهد که چگونه چشمان ما می‌توانند آنچه را که گوش‌هایمان می‌شنوند تغییر دهند. برای مثال اگر تصویر لب‌خوانی یک فرد با صدای تولید شده متفاوت باشد، مغز ما صدای سومی را ابداع می‌کند که ترکیبی از هر دو است. در آزمایش اخیر، تماشای ویدیوی پارو زدن به مغز کمک کرد تا الگوی زمانی و فرکانسی صدای برخورد آب را پیش‌بینی کند و بدین ترتیب، آن صدا را با اولویت بالاتری از میان همهمه استخراج کند.

این موضوع توضیح می‌دهد که چرا در یک مهمانی شلوغ، ما ناخودآگاه به لب‌های طرف مقابل خیره می‌شویم. حتی اگر ناشنوا نباشیم، مغز از حرکات لب برای پر کردن شکاف‌های صوتی ناشی از نویز محیط استفاده می‌کند. این پیوند میان بینایی و شنوایی به قدری قوی است که حذف یکی، سیستم دیگری را دچار سردرگمی می‌کند. در واقع، مغز ما یک پردازنده چندوجهی است و انتظار دارد اطلاعات محیطی را از چندین مجرای هم‌زمان دریافت کند تا تصویری دقیق از واقعیت بسازد.

۰۶

تفاوت محیط‌های ساکت و پر نویز

نکته مهم اینجاست که این تحقیق یافته‌های قبلی را که می‌گفتند بستن چشم‌ها در محیط‌های کاملاً ساکت به تمرکز کمک می‌کند، رد نمی‌کند. در یک اتاق تاریک و بی‌صدا، بستن چشم‌ها می‌تواند به شما کمک کند تا روی ظریف‌ترین نوت‌های یک قطعه موسیقی تمرکز کنید، زیرا در آنجا رقیبی به نام نویز وجود ندارد. اما در دنیای مدرن و پر سر و صدای امروز، ما به ندرت در چنین شرایط ایده‌آلی قرار می‌گیریم. بنابراین در اکثر موقعیت‌های روزمره، باز بودن چشم‌ها یک مزیت رقابتی برای شنوایی محسوب می‌شود.

همچنین نباید فراموش کرد که مغز افراد نابینا به دلیل پلاستیسیته یا انعطاف‌پذیری عصبی، در طول زمان یاد می‌گیرد که فقدان بینایی را با حساسیت فوق‌العاده در سایر حواس جبران کند. اما برای یک فرد بینا، تلاش برای تقلید از این حالت با بستن موقت چشم‌ها نتیجه معکوس می‌دهد. ما نمی‌توانیم در عرض چند ثانیه سیستم پردازش مرکزی خود را بازسازی کنیم، پس بهتر است به جای ادای ابرقهرمان‌ها را درآوردن، از تمام ابزارهای حسی خود به طور هم‌زمان استفاده کنیم.

۰۷

کاربردهای آینده؛ از سمعک‌های هوشمند تا واقعیت مجازی

درک این رابطه میان دیدن و شنیدن می‌تواند انقلابی در تولید تکنولوژی‌های کمکی ایجاد کند. برای مثال، نسل بعدی سمعک‌ها ممکن است به دوربین‌های کوچکی مجهز شوند که با تشخیص جهت نگاه کاربر و تحلیل حرکات لب‌های مخاطب، صدای همان شخص را تقویت کرده و نویز اطراف را فیلتر کنند. این رویکرد که «سمعک‌های چندحسی» نامیده می‌شود، مستقیماً از یافته‌های پژوهش دانشگاه شانگهای الهام می‌گیرد.

در دنیای واقعیت مجازی و افزوده نیز، هماهنگی دقیق بین آنچه کاربر می‌بیند و آنچه می‌شنود، فراتر از یک موضوع زیبایی‌شناختی است؛ این یک ضرورت برای جلوگیری از خستگی مفرط مغز است. اگر صدا و تصویر در این محیط‌ها حتی میلی‌ثانیه‌ای با هم تفاوت داشته باشند، قدرت تشخیص صوتی کاربر به شدت افت می‌کند. این پژوهش یادآوری می‌کند که حواس ما جزایری جدا افتاده نیستند، بلکه شبکه‌ای پیچیده و درهم‌تنیده هستند که برای بقا در دنیای پر از داده‌های متضاد، به همکاری با یکدیگر نیاز دارند.

جمع‌بندی نهایی

پژوهش‌های نوین ثابت کرده‌اند که تصور سنتی درباره تقویت شنوایی از طریق بستن چشم‌ها، دست‌کم در محیط‌های پر سر و صدا، یک اشتباه محاسباتی مغزی است. یافته‌های محققان نشان می‌دهد که بینایی نه به عنوان یک عامل مزاحم، بلکه به عنوان یک فیلتر هوشمند عمل می‌کند که به مغز اجازه می‌دهد سیگنال‌های صوتی هدف را با دقت دسی‌بلی بسیار بالاتری شناسایی کند. در واقع، تماشای تصاویر مرتبط می‌تواند حساسیت شنوایی ما را تا سه برابر نسبت به حالت چشم‌بسته افزایش دهد. این درگیری بصری مانع از فیلتر شدن تصادفی صداهای مهم توسط مغز می‌شود و لنگری برای سیستم توجه ما فراهم می‌کند. بنابراین، دفعه بعد که در یک مکان شلوغ به دنبال شنیدن صدای خاصی بودید، به جای بستن چشم‌ها، آگاهانه به منبع صدا یا تصاویر مرتبط با آن خیره شوید تا از تمام پتانسیل چندحسی مغز خود بهره‌مند شوید.