Neurociencia

Nuestra herencia animal: los humanos también ‘paran las orejas’ cuando escuchan sonidos interesantes.

Muchos animales, incluidos perros, gatos y varias especies de monos, mueven sus oídos para enfocar mejor su atención en un sonido novedoso. Que los humanos también tienen esta capacidad no se sabía hasta ahora. Un equipo de investigación con sede en Saarland ha demostrado por primera vez que hacemos pequeños movimientos inconscientes de nuestros oídos que se dirigen hacia el sonido en el que queremos centrar nuestra atención. 

El equipo descubrió esta capacidad midiendo señales eléctricas en los músculos del sistema motor vestigial del oído humano. Los resultados han sido publicados en la revista ‘eLife’.

Pedirles a los niños que «alcen sus oídos» significa pedirles que escuchen con atención. Nadie piensa seriamente que los niños literalmente mueven sus orejas como lo hacen los gatos, perros o caballos. Pero el hecho es que sí, como lo han demostrado ahora los investigadores de la Unidad de Neurociencia y Neurotecnología de Sistemas (SNNU). 

El equipo de investigación, dirigido por el profesor Danial Strauss, ha demostrado que los músculos alrededor del oído se activan tan pronto como se perciben sonidos novedosos, inusuales o relevantes para el objetivo. «La actividad eléctrica de los músculos del oído indica la dirección en la que el sujeto está enfocando su atención auditiva», dice el neurocientífico e informático Strauss. 

Es muy probable que los humanos aún poseamos un sistema de orientación rudimentario que intente controlar el movimiento de la pinna (la parte externa visible del oído). 

A pesar de haberse vuelto vestigial hace unos 25 millones de años, este sistema todavía existe como un «fósil neuronal» dentro de nuestros cerebros, explica el profesor Strauss. La pregunta de por qué se perdió la orientación del pinna durante la evolución del linaje de los primates aún no se ha resuelto por completo.

Los investigadores pudieron registrar las señales que controlan los movimientos diminutos, generalmente invisibles, del pinna utilizando una técnica conocida como electromiografía de superficie (EMG). Los sensores unidos a la piel del sujeto detectaron la actividad eléctrica de los músculos responsables de mover el pinna o alterar su forma.

Se examinaron dos tipos de atención. Para evaluar la atención reflexiva que ocurre automáticamente cuando escuchamos sonidos inesperados, los participantes en el estudio fueron expuestos a sonidos novedosos que vienen a intervalos aleatorios desde diferentes posiciones laterales mientras leen en silencio un texto monótono. 

Para evaluar la atención dirigida a la meta que mostramos cuando escuchamos activamente, se les pidió a los participantes que escucharan una historia corta proveniente de un orador posicionado lateralmente, mientras ignora una historia «competitiva» de un orador ubicado en el lado opuesto. Ambos experimentos mostraron que los movimientos musculares en el sistema de orientación vestigial del pinna indican la dirección de la atención auditiva del sujeto.

Para caracterizar mejor estos pequeños movimientos del oído, el equipo también hizo grabaciones especiales de video de alta definición de los sujetos durante los experimentos. Los movimientos sutiles de los oídos se hicieron visibles mediante la aplicación de técnicas de aumento de movimiento basadas en computadora. 

Dependiendo del tipo de estímulo auditivo utilizado, los investigadores pudieron observar diferentes movimientos ascendentes del oído, así como diferencias en la fuerza del movimiento hacia atrás del borde superior lateral del pinna.

“Nuestros resultados muestran que la electromiografía de los músculos del oído ofrece un medio simple para medir la atención auditiva. La técnica no se limita a la investigación fundamental, sino que también tiene potencial para una serie de aplicaciones interesantes», explica el profesor Strauss. Un área de gran relevancia práctica sería desarrollar mejores audífonos.

Estos dispositivos podrían amplificar los sonidos que el usuario está tratando de escuchar, al tiempo que suprime los ruidos que está tratando de ignorar.

El dispositivo funcionaría de manera que refleje la intención auditiva del usuario. El audífono registraría e interpretaría casi instantáneamente la actividad eléctrica en los músculos del oído.

El proyecto de investigación fue realizado por investigadores de la Unidad de Neurociencia y Neurotecnología de Sistemas (SNNU), que está afiliada tanto a la Facultad de Medicina de la Universidad de Saarland como a la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Saarland (htw saar). 

Los socios externos del proyecto fueron el Dr. Ronny Hannemann del fabricante de audífonos Sivantos GmbH y Steven A. Hackley, Profesor de Psicología en la Universidad de Missouri-Columbia, quien en 2015 postuló por primera vez la existencia de un sistema de orientación del pinnaje vestigial en humanos.

Mayor información: Daniel J Strauss, Farah I Corona-Strauss, Steven A Hackley, et al. «Vestigial auriculomotor activity indicates the direction of auditory attention in humans». eLife, Published: 03 July, 2020.

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