Нейронаука в настоящее время раскрывает мозговые механизмы, ответственные за решение известного «эффекта коктейльной вечеринки» — явления, которое позволяет людям фильтровать шум в людных местах.
Представьте себя на оживленной вечеринке, где трудно услышать друга среди множества разговоров. Способность сосредоточиться на желаемом разговоре, игнорируя окружающий шум, является результатом чрезвычайно сложных процессов, выполняемых мозгом. Из всех принимаемых звуковых волн мозг выбирает и изолирует интересующую его, отфильтровывая остальное.
Изучение того, как мозг выполняет эту задачу, увлекало аудиологических нейробиологов с 1950-х годов, когда британский когнитивный ученый Колин Черри ввел термин «эффект коктейльной вечеринки» («the cocktail party problem»). Первоначально этот эффект анализировался в экспериментах, где добровольцы одновременно слушали две речи и должны были повторить только одну из них. Черри заметил, что участники могли с большой точностью повторить выбранное сообщение, даже если обе речи звучали в разных ушах, при этом они очень мало запоминали второе сообщение.
Эти тесты легли в основу десятилетий исследований избирательного внимания. Однако только за последние пятнадцать лет ученые начали изучать это явление в сценариях, более близких к реальности, используя технологии, способные отслеживать мозговую активность во время речи.
Электроэнцефалография (ЭЭГ), распространенный неинвазивный метод, использует устройство, похожее на шапку с крошечными датчиками. Эти датчики регистрируют очень быстрые электрические изменения в популяциях нейронов (нервных клеток мозга) с точностью до миллисекунд. Исследование, проведенное в 2014 году, показало, что в течение до 200 миллисекунд после того, как человек начал говорить, мозг отдает приоритет разговору, на котором сосредоточен индивид, в ущерб любому другому шуму. Это направленное внимание более очевидно в вторичных областях мозга, таких как верхняя височная извилина, которая отвечает за структурирование звуков в понятную речь.
Это указывает на то, что когда мы внимательны, наш мозг не просто усиливает голос человека, которого мы слышим, но и помогает понять его слова, блокируя при этом другие разговоры и фоновый шум. Изначальная проблема «эффекта коктейльной вечеринки» не охватывала весь спектр человеческого слухового опыта, который редко бывает статичным. В повседневной жизни мы многократно меняем и перенаправляем наше слуховое внимание, будь то когда нас зовут по имени в людном месте или когда захлопывается дверь.
Однако возникает вопрос: что происходит в короткий промежуток времени, когда мы перестаем слушать одного человека и переключаем внимание на другого? Может ли мозг выполнить этот голосовой обмен мгновенно или ему требуется обработать оба в течение короткого периода? Это были центральные вопросы, исследованные в недавнем исследовании авторов в сотрудничестве с коллегами из Исследовательского центра Эрикшolm в Дании, учреждением, финансируемым Oticon, датским производителем слуховых аппаратов.
Прояснение того, как мозг справляется с этими быстрыми изменениями внимания, может дать объяснения тому, почему некоторые разговоры легко следить, а другие становятся сложными, особенно в шумной обстановке. Возвращаясь к сценарию вечеринки, представьте, что вы сосредоточены на друге, но другой знакомый привлекает ваше внимание. Ваш партнер начинает рассказывать секрет о подарке на день рождения, и ваше внимание немедленно переключается на него, даже если кажется, что вы продолжаете слушать друга.
Проверяя этот сценарий в лаборатории, исследователи обнаружили нечто примечательное: во время этой переориентации внимания мозг не просто игнорирует один голос, чтобы сосредоточиться на другом. Напротив, в течение короткого промежутка времени от одной до двух секунд нейронные сигналы, связанные с двумя голосами, накладываются друг на друга. Это означает, что мозг начинает адаптироваться к новому собеседнику еще до того, как полностью прекратит обработку предыдущего.
Этот механизм может объяснить, как мы перемещаемся по динамичному звуковому ландшафту вокруг нас, переключая фокус с одного звука или голоса на другой, сохраняя при этом достаточную информацию о предыдущем говорящем, чтобы переход был незаметным. Этот метод эффективной обработки можно описать как поддержание мозгом плавного «континуума внимания». Такие открытия имеют значительные практические последствия. Например, традиционные слуховые аппараты, как правило, отдают приоритет звукам, идущим спереди от слушателя, что ограничено во многих ситуациях.
Однако, используя передовые методы декодирования внимания, слуховые аппараты могли бы управляться на уровне нервной системы не только для выделения текущего собеседника, но и для переключения между различными говорящими почти в реальном времени, по мере динамической переориентации внимания слушателя. В более широком смысле, понимание того, как мозг изменяет, поддерживает и комбинирует информацию от нескольких собеседников, дает более четкое представление о том, как внимание влияет на то, что мы слышим, понимаем и запоминаем. Методология, представленная в исследовании, может быть особенно полезна для анализа того, как стратегии внимания различаются между людьми, особенно в шумных условиях, и корреляции этих различий с умственными усилиями, необходимыми для отслеживания речи. В итоге это приближает нас к пониманию того, как мозг обеспечивает эффективное общение в любой среде.