Met onze oren kunnen we geluiden niet alleen oppikken, we kunnen ze ook lokaliseren. Leuvense onderzoekers hebben ontdekt dat de aanvaarde wetenschappelijke theorie over de manier waarop onze hersenen de locatie van een geluidsbron bepalen niet klopt. Hun ontdekking kan in de toekomst leiden tot betere gehoorapparaten.
Door het tijdsverschil tussen geluidssignalen in het linker- en rechteroor kunnen we horen waar een geluid vandaan komt. Wetenschappers dachten dat het ‘snelle’ signaal vertraagd werd zodat de impulsen van links en rechts tegelijk aankwamen in de hersenstam. Onderzoekers van het Leuvens laboratorium voor auditieve neurofysiologie hebben nu ontdekt dat het de cellen in de hersenstam zijn die impulsen als het ware kunnen onthouden.
Simon van Gaal: ‘Te veel stress voor een topprestatie is niet goed, te weinig opwinding ook niet’
Wetenschappers van de Universiteit van Amsterdam hebben in kaart gebracht wat de optimale stand van het brein is om zo goed m ...
Mensen horen waar geluid vandaan komt doordat de intensiteit en de aankomsttijd van het geluid in de twee oren anders is.’We zijn heel goed in het detecteren van tijdsverschil’, zegt hoogleraar Philip Joris, die het onderzoek begeleidde. ‘We merken tijdsverschillen op van microseconden. En dat terwijl geluidsgolven vrij trage signalen zijn.’
Woestijnrat-oren
De Leuvense onderzoekers onderzochten de in- en uitgaande elektrische impulsen van cellen in de hersenstam van woestijnratten door een kleine elektrode in te brengen. Joris: ‘Deze technologie bestond al, maar is nooit eerder toegepast op levende dieren. Wetenschappers konden uitsluitend hersenweefsel in een glazen schaaltje onder stabiele condities analyseren.’
Het onderzoek weerlegt de tot nu toe gangbare hypothese dat geluidssignalen van links en rechts tegelijkertijd aankomen bij cellen in de hersenstam, die daarna zelf een impuls uitsturen. Nu blijkt dat de groepen cellen in de hersenstam gespecialiseerd zijn in het oppikken van specifieke tijdsverschillen. Als het signaal uit het rechteroor eerder aankomt, ‘wacht’ de cel op het signaal van links.
Voor betere gehoorapparaten
Joris: ‘Dat we nu beter begrijpen hoe de cellen in de hersenstam de tijdsvergelijking maken, kan in de toekomst helpen om betere gehoorapparaten of cochleaire implantaten te ontwikkelen. Met name het lokaliseren van geluid en het filteren van omgevingsgeluiden zijn struikelblokken voor slechthorenden. Tijdsverschil speelt een belangrijke rol in deze processen.’
‘Vroeger kregen mensen vaak maar aan een kant een gehoorapparaat. Inmiddels zien we al zo’n tien jaar dat mensen meestal voor elk oor een apparaat krijgen. Maar toch helpt dat dikwijls nog niet voldoende.’