تاثیر "نویز سفید" در بهتر شنیدن صداها

نویز سفید مانند سایر نویزها نیست و حتی یک محیط آرام نیز تأثیری همانند نویز سفید ندارد. پژوهشگران طی این مطالعه اظهار کرده‌اند: نویز سفید می‌تواند سبب بهتر و دقیق‌تر شنیدن صداهای خالص (pure sounds) شود. یافته‌های پژوهشگران طی این مطالعه می‌تواند به توسعه پروتز کاشت حلزونی جدیدی منجر شود.

به رغم اهمیت شنوایی در ارتباطات انسانی، دانشمندان هنوز درک کمی از سیگنال‌های صوتی و نحوه پردازش آنها دارند. اگرچه این موضوع که "هرچه دقیق‌تر الگوهای صوتی را تشخیص دهیم، شنوایی ما بهتر می‌شود"، واضح است؛ اما مغز چگونه می‌تواند بین اطلاعات مرتبط و کم اهمیت- خصوصاً در محیطی که دارای سر و صدای پیش زمینه است، تمایز قائل شود؟

کاوش در "قشر شنوایی"

پژوهشگران دانشگاه بازل طی این مطالعه به سرپرستی دکتر "تانیا رینالدی بارکات"(Tania Rinaldi Barkat) از دانشکده زیست پزشکی دانشگاه بازل بنیاد عصبی درک صدا و تفاوت صدا را در یک محیط صوتی چالش برانگیز بررسی کرده‌اند. تمرکز پژوهشگران طی این مطالعه بر روی قشر شنوایی و ناحیه "مغز شنوایی"(auditory brain) بود.

مغز شنوایی ناحیه‌ای از مغز است که محرک‌های صوتی را پردازش می‌کند. آنها طی این مطالعه الگوهای فعالیت مغز موش‌ها را اندازه‌گیری کردند و مورد بررسی قرار دادند. همانطور که مشخص است، تمایز بین صداها هرچه قدر که آنها در طیف فرکانسی نزدیک‌تری  قرار داشته باشند، دشوارتر است. طی این مطالعه در ابتدا، محققان تصور می‌کردند که سر و صدای اضافی می‌تواند عمل شنیدن را دشوارتر کند. با این حال نتیجه مطالعه عکس این موضوع را نشان داد و پژوهشگران قادر به نشان دادن توانایی مغز در تمایز تفاوت‌های ظریف هنگام افزودن نویز سفید به پس زمینه بودند. در مقایسه با یک محیط آرام، نویز سفید ادراک شنوایی را تسهیل می‌کند.

داده‌های پژوهشگران طی این مطالعه نشان داد که نویز سفید فعالیت سلول‌های عصبی را در قشر شنوایی بطور معنی‌داری مهار می‌کند. برعکس، این مهار تحریک عصبی منجر به درک دقیق‌تر صداهای خالص شد.

پروفسور "تانیا بارکات"(Tania Barkat) در این باره گفت: ما طی این مطالعه دریافتیم که همپوشانی کمتری بین جمعیت نورون‌ها طی دو بازتاب جداگانه وجود دارد. به عنوان یک نتیجه کلی، کاهش فعالیت‌های عصبی بازنمایی صدایی متمایزتری را ایجاد می‌کند.

محققان برای تأیید اینکه قشر شنوایی و نه منطقه دیگری از مغز مسئولیت تغییر درک صدا را بر عهده دارند، از روش کنترل نور استفاده کردند. یافته‌های آنها احتمالاً می‌تواند برای بهبود درک شنوایی در شرایطی که تشخیص صداها دشوار است، مورد استفاده قرار گیرد.

نویز سفید چیست؟

در مهندسی برق و پردازش سیگنال، نویز سفید به سیگنالی گفته می‌شود که توان آن به‌طور یکنواخت در همه فرکانس‌ها توزیع شده‌ باشد. به همین دلیل به آن سفید می‌گویند، زیرا تابع چگالی طیف توان آن مانند نور سفید در همه فرکانس‌ها مقدار تقریباً ثابتی دارد.