Mięśnie uszne nie są całkiem bezużyteczne. Aktywują się podczas wytężonego słuchania

Z mięśni, które koty czy psy używają nadstawiając uszu w stronę źródła dźwięku, nasi przodkowie przestali korzystać miliony lat temu, ale nie oznacza to, że są one całkowicie bezużyteczne. Naukowcy badający funkcję tych mięśni odkryli, że aktywują się one, gdy próbujemy słuchać konkurujących ze sobą dźwięków.

W zamierzchłej przeszłości praludzie reagowali na hałasy w taki sam sposób, jak wiele innych zwierząt, nastawiając uszu i zręcznie obracając nimi w stronę źródła dźwięku. Ale z biegiem czasu nasi praprzodkowie przestali to robić, dlatego obecnie mięśnie uszne u ludzi są jedynie szczątkowe, chociaż są ludzie, którzy potrafią z nich korzystać nieznacznie poruszając uszami.

W niedawnych pracach naukowcy z Uniwersytetu Kraju Saary w Niemczech, University of Missouri w USA oraz badacze związani z producentem aparatów słuchowych WS Audiology wykazali, że mięśnie, które kiedyś odpowiadały za orientację uszu w stronę źródła dźwięku nadal są obecne i aktywują się, kiedy staramy się wychwycić dźwięki z hałasu, na przykład próbując usłyszeć komunikat na dworcu kolejowym.

Wyniki oraz opis badań ukazał się na łamach pisma „Frontiers in Neuroscience” (DOI: 10.3389/fnins.2024.1462507).

Relikt sprzed 25 milionów lat

– Istnieją trzy duże mięśnie, które łączą małżowinę uszną z czaszką i skórą głowy i są ważne dla poruszania uszami – wyjaśnił Andreas Schröer z Uniwersytetu Kraju Saary, pierwszy autor publikacji. To mięsień uszny przedni, tylny oraz największy z nich – górny. Obecnie mamy trzy mięśnie uszne i to szczątkowe, ale w dalekiej przeszłości nasi protoplaści mieli ich dziewięć, co pozwalało im kierować małżowiny uszne w stronę źródła dźwięku.

– Te mięśnie, szczególnie mięsień uszny górny, wykazują zwiększoną aktywność podczas wymagających wysiłku zadań słuchowych. Sugeruje to, że mięśnie te są zaangażowane nie tylko odruchowo, ale potencjalnie jako część mechanizmu uwagi, szczególnie w trudnych warunkach słuchowych – dodał Schröer.

Trudno jest ustalić, jak bardzo ktoś angażuje mięśnie, dopóki sam tego nie wyjawi. Podobnie trudno ustalić, jak bardzo ktoś słucha. Dlatego naukowcy wykorzystali w swoich badaniach elektromiografię, technikę, która mierzy aktywność elektryczną mięśni. Dzięki temu mogli zidentyfikować aktywność mięśni uszu związaną z uważnym słuchaniem.

We wcześniejszych badaniach ustalono, że mięśnie uszne tylne i górne reagują podczas uważnego słuchania. Ponieważ podnoszą i odchylają uszy, uważa się, że prawdopodobnie brały udział w poruszaniu małżowiną uszną w celu wychwytywania dźwięków w dalekiej przeszłości. Dlaczego u człowieka te mięśnie obecnie są szczątkowe? To jest trudne do ustalenia. Naukowcy uważają, że nasi praprzodkowie utracili zdolność poruszania uszami około 25 milionów lat temu. Być może, jak wskazują badacze, ewolucyjna presja na poruszanie uszami ustała, bo zaczęliśmy znacznie bardziej polegać na naszych układach wzrokowym i głosowym.

– Udało nam się wykazać, że obwody neuronowe nadal wydają się być obecne, przynajmniej częściowo, czyli nasz mózg zachował niektóre struktury do poruszania uszami, mimo że najwyraźniej nie są już przydatne – powiedział Schröer.

Eksperymenty

Aby sprawdzić, czy mięśnie te są bardziej aktywne podczas trudniejszych zadań słuchowych, naukowcy zaprosili do badań 20 młodych osób bez problemów ze słuchem. Przyłożyli elektrody do mięśni usznych uczestników, a następnie odtworzyli im audiobooka. W tym samym czasie puścili z głośników znajdujących się przed nimi lub za nimi podcasty, których zadaniem było rozpraszanie uczestników. Badani łącznie przeszli 12 sesji z trzema różnymi poziomami trudności, z których każda trwała po pięć minut.

Poziomy trudności zaczynały się od łatwego, gdzie podcast był cichszy niż audiobook, a głos mówcy stanowił silny kontrast z audiobookiem. W kolejny poziomach naukowcy głośniej puszczali podcast, do tego jego lektor bardzo przypominał ten z audiobooka. Na najtrudniejszym poziomie podcast był głośniejszy od audiobooka. Następnie poprosili uczestników o ocenę poziomu ich wysiłku i oszacowanie, jak często tracili wątek audiobooka w zależności od poziomu trudności. Przeprowadzili również u uczestników testy dotyczące treści audiobooka, by sprawdzić, czy badani faktycznie go słuchali.

Nadstawianie uszu

Badania pokazały, że dwa mięśnie uszne reagowały inaczej na różne warunki. Tylne mięśnie uszne reagowały na zmiany kierunku źródła dźwięku, a górne mięśnie uszne reagowały na poziom trudności zadania. Zgłaszane przez uczestników oceny wysiłku i tego, jak często gubili się w audiobooku, rosły zgodnie z trudnością zadania, a dokładność ich odpowiedzi na pytania dotyczące treści audiobooka zauważalnie spadła między trybem średnim a trudnym.

To korelowało z poziomami aktywności górnych mięśni usznych. Nie były one bardziej aktywne w średnim poziomie trudności niż w łatwym, ale przybierały na aktywności na najtrudniejszym poziomie. Sugeruje to, że aktywność górnych mięśni usznych może stanowić obiektywny pomiar wysiłku słuchowego, chociaż nie jest jasne, czy aktywność tych mięśni pomaga ludziom lepiej słyszeć.

Badacze przyznali, że mierzone przez nich ruchy ucha były tak niewielkie, że prawdopodobnie nie pojawiały się wraz z nimi żadne zauważalne korzyści. – Jednakże sama małżowina uszna przyczynia się do naszej zdolności do lokalizowania dźwięków. Wygląda na to, że ten układ prawdopodobnie stara się jak może po 25 milionach lat bycia szczątkowym, ale niewiele osiąga – zaznaczył Schröer.

Źródło: Frontiers, Science Alert, The Gurdian, fot. RobinHiggins/ Pixabay/ CC0