El equipo investigador de la Universidad de Oxford, dirigido por el Dr. Jan Schnupp, ha estudiado el córtex auditivo del cerebro y descubierto que sus respuestas están condicionadas, no sólo por las propiedades acústicas, tales como la frecuencia y el tono, sino por propiedades estadísticas del paisaje sonoro
Científicos financiados por el Consejo de Investigación de Ciencias Biológicas y Biotecnología (BBSRC) británico están intentando averiguar cómo están interrelacionados el oído y el cerebro humanos para ayudarnos a entender nuestro entorno acústico. Han descubierto que la parte del cerebro que se ocupa del sonido, el córtex auditivo, se encuentra adaptada en cada individuo y sintonizada con el mundo que le rodea. Durante nuestra vida aprendemos a localizar e identificar distintos sonidos. Esto significa que si fuera posible escuchar el mundo a través de los oídos de otra persona, todo sonaría de manera muy diferente a la que estamos acostumbrados.
El equipo, liderado por el investigador Schnupp, ha descubierto que nuestros cerebros están adaptados a los primeros; parece ser que las neuronas del córtex auditivo prevén y responden mejor a los cambios graduales en el paisaje sonoro. Éstas son también las pautas que habitualmente se dan tanto en la naturaleza como en las composiciones musicales.
La investigación podría ayudar a desarrollar audífonos más sofisticados y sistemas de reconocimiento de voz más eficaces. Según el Dr. Schnupp, investigador principal del Grupo de Neurociencia Auditiva de la Universidad de Oxford: “Nuestra investigación para modelar los sonidos del habla en el laboratorio ha revelado que las neuronas auditivas en el cerebro son adaptables y que aprendemos a localizar e identificar sonidos. El córtex auditivo del cerebro de cada persona está adaptado a la forma en la que sus oídos le envían el sonido y a su experiencia del mundo. Si pudiésemos tomar prestados los oídos de otra persona, tendríamos grandes dificultades para localizar la fuente de los sonidos, al menos hasta que nuestro cerebro hubiese vuelto a aprender cómo hacerlo”.
Schnupp también ha descubierto que el córtex auditivo no tiene neuronas sensibles a los distintos aspectos del sonido. Cuando los investigadores estudiaron la respuesta del córtex auditivo a los cambios de tono, timbre y frecuencia, descubrieron que la mayoría de las neuronas reaccionaba a cada cambio. El investigador da la siguiente explicación: “En el córtex visual, estrechamente relacionado, existen distintas neuronas para procesar el color, la forma y el movimiento. En el córtex auditivo, la mayor parte de las neuronas parece reaccionar a varias de las diferentes propiedades del sonido. Ahora estamos investigando cómo distinguen entre el tono, la ubicación espacial y el timbre.
“Si conseguimos comprender cómo ha evolucionado el córtex auditivo para hacer esto, quizás seamos capaces de aplicar este conocimiento al desarrollo de audífonos capaces de anular el ruido de fondo y de sistemas de reconocimiento de voz que puedan diferenciar acentos diferentes”.
El proyecto actual del equipo de Oxford está utilizando la financiación del BBSRC para equipar a comadrejas amaestradas con implantes auditivos inocuos. Estos animales están entrenados para responder a distintos sonidos, y sus implantes permiten al equipo observar las neuronas auditivas mientras las comadrejas responden a sonidos diferentes.
Para el Profesor Nigel Brown, Director de Ciencia y Tecnología del BBSRC: “Esta investigación está revelando cómo funcionan nuestros sentidos y cómo interpreta el cerebro la información procedente de los oídos". Estos estudios, financiados por el BBSRC, sobre un proceso biológico fundamental pueden dar lugar a avances importantes en la ayuda a personas con problemas auditivos y otras discapacidades.
Los cambios en los sonidos
El reconocimiento de personas, objetos o animales por el sonido que emiten es una importante habilidad para la supervivencia y algo que la mayoría de nosotros da por sentado. No obstante, se da el caso de que objetos muy parecidos pueden físicamente hacer ruidos muy distintos, y nosotros somos capaces de obtener pistas muy sutiles sobre la identidad y la fuente del sonido.
El volumen y el tono se encuentran en constante cambio en el mundo. Los cambios aleatorios en los sonidos tienen como fundamento una regularidad estadística. Por ejemplo, los cambios sutiles y graduales son estadísticamente más regulares que los cambios grandes y súbitos.