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原以為無用的耳部肌肉,在專心聆聽時竟會活躍起來

要是你能動動耳朵,那就表示你能運用耳部肌肉。在很久很久以前,這些肌肉可是幫了咱們老祖宗大忙,能幫助他們專心聆聽外界的聲音。耳部肌肉可以改變耳廓(也就是耳朵外殼)的形狀,把聲音導向耳膜。好幾百萬年前,咱們的祖先不再使用這些肌肉了,所以人類的耳部肌肉如今只剩下一點痕跡,作用不大啦。但最近,薩爾蘭大學的科學家發現,當我們努力去聽那些相互幹擾的聲音時,耳部肌肉其實是會活躍起來的。

用來覆蓋耳上肌的電極位置。圖片出處:Schroeer等人,doi: 10.3389/fnins.2024.1462507。

薩爾蘭大學的研究員安德烈亞斯·施勒爾表示:「有三塊較大的肌肉,它們把耳廓和頭骨、頭皮連線起來,對動耳朵這件事可重要啦。」

「在需要費力聆聽的任務中,這些肌肉,尤其是耳上肌,活動會變得更頻繁。」

「這意味著,這些肌肉參與其中,可不只是一種反射作用,很可能是注意力集中機制的一部分,尤其是在具有挑戰性的聽覺環境裡。」

要是不依靠受試者自己報告的方式,很難測試出一個人聽得有多專心。

但肌電圖檢查(也就是測量肌肉電活動的方法)能幫忙找出耳部肌肉和專心聆聽有關的活動。

之前也有類似研究表明,最大的兩塊耳部肌肉,也就是耳後肌和耳上肌,在專心聆聽時會有反應。

由於它們能把耳朵往上、往後拉,所以大家認為它們很可能曾經參與了移動耳廓以捕捉聲音的活動。

施勒爾博士說:「這些肌肉為啥變得沒啥用了,要準確說清楚可不容易,畢竟咱們的祖先大約在2500萬年前就失去了這個能力。」

「有個可能的解釋是,咱們的視覺和語言系統越來越發達,所以耳朵移動的進化壓力就消失啦。」

為了測試在更難的聆聽任務中,這些肌肉是不是會更活躍,研究人員找來了20位沒有聽力問題的人。

他們在受試者的耳部肌肉上貼上電極,接著用前方或後方的揚聲器播放有聲讀物,同時還播放一些會造成幹擾的播客。

每位受試者都要接受12次、每次5分鐘的測試,涵蓋三種不同難度等級。

在簡單模式下,播客的音量比有聲讀物小,而且播客的聲音和有聲讀物的聲音差異很明顯。

為了創造出另外兩種更難的模式,科學家加了一個和有聲讀物聲音更像的播客,還把幹擾源的音量調大。

不過呢,科學家也很小心,就算是最難的條件,也得保證受試者能完成:要是受試者直接放棄了,那就測不到生理上的努力程度啦。

接著,研究人員請受試者評估自己費了多大勁,還要估計在每次測試中,自己有多少次跟不上有聲讀物的內容。他們還就有聲讀物的內容考了考受試者。

研究人員發現,兩塊耳部肌肉對不同條件的反應不太一樣。

耳後肌對聲音方向的變化有反應,而耳上肌則對任務的難度有反應。

受試者自己報告的費力程度,以及跟不上有聲讀物內容的次數,都和任務難度成正比。而且在中等難度和高難度模式之間,受試者回答有聲讀物相關問題的正確率明顯下降。

這和耳上肌的活動程度有關:中等難度模式下,耳上肌的活動程度並不比簡單模式下高多少,但在高難度模式下,它們就非常活躍啦。

這表明,耳上肌的活動程度或許能成為衡量聆聽努力程度的客觀指標,儘管目前還不清楚肌肉活動是不是真能幫助人們聽得更清楚。

施勒爾博士說:「我們記錄到的訊號能引發的耳朵動作實在太小了,可能根本感覺不到有啥好處。」

「然而,耳廓本身確實對我們定位聲音的能力有幫助。所以呢,咱們的耳部運動系統在退化了2500萬年後,可能已經盡力了,但效果似乎不太明顯。」

這項研究發表在了《神經科學前沿》雜誌上。

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Andreas Schroeer等人,2025年。退化的耳部運動系統中費力聆聽的肌電圖相關研究。《神經科學前沿》18卷;doi: 10.3389/fnins.2024.1462507