Hai sentito quella su come il cervello organizza i suoni?
La nostra capacità di udire è davvero notevole. Per fare un esempio concreto, si consideri come sia possibile seguire una conversazione anche in un pub rumoroso. «Ciò è possibile perché il cervello è in grado di separare gli elementi di frequenza e di raggrupparli in modo appropriato, in modo che i suoni provenienti dalla stessa sorgente siano percettivamente distinti da quelli provenienti da altre sorgenti», afferma Jennifer Bizley(si apre in una nuova finestra), professoressa di neuroscienze uditive presso University College London(si apre in una nuova finestra). «Questa capacità ci consente essenzialmente di escludere il rumore di fondo e di concentrarci sulla conversazione che abbiamo davanti a noi.» Sfortunatamente, questa capacità tende a affievolirsi con l’età. Poiché gli scienziati non conoscono realmente i meccanismi che consentono un udito così focalizzato, non sono stati in grado di ricrearlo con la tecnologia digitale. «Scoprire come il cervello separa i suoni concorrenti potrebbe aprire la strada alla costruzione di macchine in grado di sentire bene quanto un giovane o di ausili in grado di ripristinare l’udito di un ascoltatore anziano», aggiunge l’autrice. Proprio in questo consiste il progetto SOUNDSCENE(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE.
Come sentono gli esseri umani e gli animali
Il progetto, che ha ricevuto il supporto del Consiglio europeo della ricerca(si apre in una nuova finestra), ha sviluppato una serie di attività di ascolto sia per gli esseri umani che per gli animali. Sulla base di questo lavoro, i ricercatori hanno scoperto che gli esseri umani sono particolarmente abili nello stimare le proprietà statistiche dei suoni di sottofondo. Inoltre, hanno dimostrato che un ascoltatore può migliorare la propria capacità di distinguere il parlato nel rumore nel giro di poche centinaia di millisecondi dall’ascolto di un nuovo suono di sottofondo. Il progetto ha anche studiato il modo in cui il cervello di un animale stima le statistiche di una sorgente sonora e raggruppa gli elementi di frequenza in un’unica sorgente. Utilizzando un modello animale, i ricercatori hanno scoperto che la corteccia uditiva, una regione cerebrale fondamentale per l’elaborazione del suono, è essenziale per l’ascolto nel rumore. «Abbiamo fornito la prima prova che un animale non umano può estrarre regolarità temporali per raggruppare insieme elementi sonori e, utilizzando approcci di modellazione, siamo stati in grado di dimostrare che, quando vengono imposti ulteriori vincoli di memoria, i dati dei furetti assomigliano molto ai dati umani», spiega l’esperta, ricercatrice principale del progetto. I ricercatori di SOUNDSCENE hanno inoltre sviluppato tre paradigmi comportamentali di discriminazione vocale nel loro modello animale, nonché approcci pionieristici di apprendimento automatico che possono utilizzare per dare un senso ai ricchi set di dati del progetto.
Dispositivi di ascolto e apparecchi acustici di nuova generazione
Il lavoro e le risorse del progetto SOUNDSCENE hanno fatto progredire la comprensione da parte degli scienziati dei meccanismi che consentono al cervello di distinguere e raggruppare i suoni. In particolare, la dimostrazione che gli animali non umani possono estrarre regolarità statistiche in modo simile agli esseri umani apre la strada alla comprensione del modo in cui il circuito neurale sottostante riesce a raggiungere questo obiettivo. «Considerato l’invecchiamento della popolazione e la recente scoperta della perdita dell’udito come potenziale fattore di rischio modificabile per la demenza, la comprensione più approfondita dei meccanismi neuronali sottostanti fornita dal nostro lavoro è di grande valore per lo sviluppo di dispositivi di ascolto automatico di nuova generazione e apparecchi acustici », conclude.