Gli Scienziati alla Carnegie Mellon University hanno scoperto che le nostre orecchie usano la maggior parte del modo efficace di elaborare i suoni che sentiamo, dai ruscelli del chiacchierio ai bambini lamentantesi.
Questi risultati rappresentano un avanzamento significativo nella nostra comprensione di come il suono è codificato per la trasmissione al cervello, secondo gli autori, di cui l'opera è pubblicata con “un editoriale accompagnante di Visualizzazioni e di Notizie„ nell'emissione del 23 febbraio della Natura.
La ricerca fornisce una nuova struttura matematica per la comprensione del trattamento sano e suggerisce che la nostra audizione altamente sia ottimizzata in termini di codifica di segnale--il trattamento tramite cui i suoni sono tradotti in informazioni dai nostri cervelli--per l'intervallo dei suoni sperimentiamo. Lo stesso lavoro egualmente ha implicazioni tecnologiche ampie e a lungo termine, come la fornitura del modello premonitore per migliorare notevolmente il trattamento del segnale per i file audio digitali compressi di migliore qualità e progettazione dei codici del tipo di cervello per gli impianti cocleari, che ripristinano l'audizione al sordo.
Per raggiungere i loro risultati, i ricercatori hanno adottato un approccio radicalmente differente ad analizzare come il cervello elabora i segnali acustici. Sottraendo dal codice neurale al nervo uditivo, hanno rappresentato il suono come un insieme discreto di tempo indica, o “un codice della punta,„ in quali componenti acustiche sono rappresentate soltanto in termini di loro relazione temporale a vicenda. Quello è matematicamente perché l'intensità e la frequenza di base di una funzionalità data essenzialmente “kernalized,„ o compresso, in una singola punta. Ciò è simile ad un rotolo del piano di giocatore che può riprodurre tutta la canzone registrando che nota da stampare quando il codice della punta codifica qualunque suono naturale in termini di sincronizzazioni precise delle funzionalità acustiche elementari. Notevolmente, quando i ricercatori hanno derivato l'insieme delle funzionalità ottimale per i suoni naturali, hanno corrisposto esattamente ai reticoli osservati dai neurofisiologi nei nervi uditivi.
“Abbiamo trovato che cronometrare appena di un numero rado delle punte realmente codifica l'intero intervallo dei suoni della natura, compreso le componenti di discorso quali le vocali e le consonanti e l'ambiente naturale sonda come i passi in una foresta o un flusso scorrente,„ ha detto Michael Lewicki, professore associato dell'informatica al Carnegie Mellon e di un membro del Centro per la Base Neurale di Cognizione (CNBC). “Abbiamo trovato che il codice ottimale per i suoni naturali è lo stesso di quello per discorso. Abbastanza Stranamente, i caponi dividono il nostro proprio codice uditivo ottimale per la Lingua inglese.„
“Il Nostro lavoro è la sola ricerca fin qui che elabora efficientemente il codice uditivo come punte kernalized,„ ha detto Evan Smith, un dottorando in psicologia al CNBC.