PHYS Org報導,如果你能夠擺動耳朵,那麼你正在使用幫助遠古祖先專注聆聽的肌肉。這些耳廓肌(auricular muscles)能改變耳廓的形狀,將聲音引導至耳膜。
直到數百萬年前,我們的祖先停止使用這些肌肉,因此人類的耳廓肌如今只剩下殘遺器官的功能。科學家在研究這些肌肉的作用時發現,當人類試圖在競爭性的聲音環境中專注聆聽時,這些肌肉會被激活。
一篇針對耳廓肌肉的研究發表於《神經科學前沿》(Frontiers in Neuroscience),研究作者薩爾大學(Saarland University)的施勒爾(Andreas Schröer)解釋道:「有三塊主要的肌肉將耳廓連接到顱骨和頭皮,這些肌肉對於擺動耳朵至關重要。」
「這些肌肉,尤其是上耳廓肌(superior auricular muscle),在努力聆聽的過程中表現出更高的活躍度。這表明這些肌肉不僅僅是反射作用,而是可能作為專注聽覺機制的一部分,特別是在具有挑戰性的聽覺環境中。」
衡量一個人聆聽的專注程度並不容易,因為大多數測量都依賴受試者的自我報告,每個人報告的程度都非常主觀。但肌電圖(electromyography, EMG)可用來測量肌肉的電活動,進而識別與專注聆聽相關的耳廓肌活動。
先前的研究已顯示,後耳廓肌(posterior auricular muscle)與上耳廓肌在專注聆聽時會有所反應。由於這些肌肉會將耳朵向上和向後拉動,因此研究人員推測它們過去可能負責移動耳廓,以捕捉聲音。
施勒爾表示:「確切的退化原因很難確定,因為我們的祖先大約在2500萬年前就喪失了這種能力。一種可能的解釋是,隨著人類的視覺和語言系統變得更強大,移動耳朵的演化壓力逐漸減弱。」
研究人員招募了20名無聽力問題的受試者,在他們的耳廓肌上貼上電極,然後播放有聲書和干擾性的播客,聲音來源來自前方或後方。每位受試者進行12次五分鐘的試驗,涵蓋三種不同的難度等級。
在簡單模式中,播客的音量較低,且旁白聲音與有聲書形成鮮明對比。而在更困難的模式中,研究人員讓播客聲音更像有聲書的旁白,並調高干擾聲的音量。然而,科學家確保即使在最困難的情境下,受試者仍可理解內容,以避免因放棄而測不到生理反應。
之後,研究人員詢問受試者的努力程度,請他們評估自己在每場試驗中錯失多少內容,並測驗他們對有聲書內容的記憶。
科學家發現,兩種耳廓肌對不同的條件有不同反應。
後耳廓肌對聲音的方向變化作出反應,而上耳廓肌則對聆聽任務的難度變化作出反應。
受試者的自我評估數據顯示,隨著聆聽難度上升,他們感覺聆聽更加吃力,錯失的內容更多,且他們對測驗問題的正確率在中等與困難模式之間明顯下降。
這些變化與上耳廓肌的活動呈現正相關,在簡單與中等模式之間,上耳廓肌的活躍度沒有顯著增加,但在困難模式時則表現出極高的活躍度。
這顯示,上耳廓肌的活動可能可作為衡量聆聽努力程度的客觀指標,但目前仍不清楚這種肌肉活動是否能幫助提升聽力。
施勒爾補充道:「我們所記錄到的肌肉訊號所產生的耳朵動作微乎其微,可能沒有明顯的聽覺效益」,「然而,耳廓確實有助於我們定位聲音來源。所以,我們的耳廓運動系統可能仍在努力發揮作用,儘管它已經退化了2500萬年,但效果可能相當有限。」
研究人員指出,還需要進一步研究來驗證這些結果。此外,本研究的受試者樣本規模較小,且僅涵蓋無聽力問題的年輕人。