眼睛和耳膜同步移动。图片来源：杜克大学的Jessi Cruger和David Murphy。
杜克大学神经科学家的一项新研究表明，只需移动眼睛就会触发耳膜移动。
研究人员发现，即使在没有任何声音的情况下，保持头部静止但将眼睛移向一侧或另一侧会引起耳膜的振动。
令人惊讶的是，这些耳膜振动在眼睛移动之前稍微开始，表明耳朵和眼睛的运动受到大脑内部相同的运动命令的控制。
“这就像大脑说的那样，'我会动一下眼睛，我也更好地告诉耳膜'，”杜克大学心理学和神经科学教授Jennifer Groh说。
这些发现在人类和恒河猴中得到了复制，为大脑如何协调我们看到的和我们听到的内容提供了新的见解。它还可能导致对听力障碍的新理解，例如在拥挤的房间里进行交谈时遇到困难。
该论文发表于1月23日的“美国国家科学院院刊”。
眼睛和耳朵一起工作以理解我们周围的景象和声音，这已经不是什么秘密了。大多数人发现如果他们正在看着他们并且看着他们的嘴唇移动，就会更容易理解他人。在一个名为McGurk Effect的着名幻觉中，被称为音频不匹配的唇音视频会让人听到错误的声音。
但研究人员仍然对大脑在何处以及如何将这两种截然不同的感官信息结合起来感到困惑。
“根据这些刺激的来源，我们的大脑想要匹配我们看到的和我们听到的东西，但是视觉系统和听觉系统以两种完全不同的方式找出刺激的位置，”拥抱的Groh说。杜克大学神经生物学系联合任命。“眼睛正在给你一个类似照相机的视觉场景快照，而针对声音，你必须根据两只耳朵的时间和响度差异来计算它们的来源。”
Groh补充说，由于眼睛通常在头部内晃动，因此视觉和听觉世界相互之间不断变化。
在由Groh实验室的正式博士生 Kurtis Gruters设计的实验中，共有16位参与者被要求坐在黑暗的房间里，用眼睛移动LED灯。每个参与者还在他们的耳道上佩戴小麦克风，这些麦克风足够灵敏，可以拾取鼓膜来回摇摆时产生的轻微振动。
虽然耳膜主要是响应外界声音而振动，但大脑也可以使用中耳中的小骨头和耳蜗中的毛细胞来控制它们的运动。这些机制有助于调节最终到达内耳和大脑的声音音量，并产生称为耳声发射的小声音。
Gruters发现，当眼睛移动时，两个耳膜彼此同步移动，一侧向内凸出，同时另一侧向外凸出。他们继续一起来回振动直到眼睛停止移动后不长。相反方向的眼睛运动产生相反的振动模式。
研究小组发现，较大的眼球运动也会引起比较小的眼球运动更大的震动。
“这些鼓膜运动正在编码关于眼球运动的空间信息这一事实意味着它们可能有助于我们的大脑融合视觉和听觉空间，”大卫墨菲说，他是Groh实验室的博士生和该论文的共同第一作者。“这也可能意味着听觉和视觉系统之间健康互动的标志。”
该团队包括南加州大学的Christopher Shera和佛罗里达大学的David W. Smith，他们仍在研究这些耳膜振动如何影响我们听到的声音，以及它们在听力障碍中可能扮演的角色。在未来的实验中，他们将研究上下眼球运动是否也会引起耳膜振动的独特特征。
“鼓膜运动字面上包含有关眼睛正在做什么的信息，”Groh说。“这表明这两种感觉途径是耦合的，它们在最早的时候是偶联的。”#清风计划#
更多信息： Kurtis G. Gruters等人，当眼睛移动时，耳膜会移动：对听力机制产生多重感官效应，美国国家科学院院刊（2018）。 DOI：10.1073 / pnas.1717948115
期刊信息： 美国国家科学院院刊
