СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ, 2013, том 27, № 3, с. 205-215
УДК 612.85
ОЦЕНКА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ СЛУХОВОГО ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ АДАПТАЦИИ К ПРИБЛИЖЕНИЮ ЗВУКОВОГО ИСТОЧНИКА
© 2013 г. А. П. Гвоздева, И. Г. Андреева
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН,
194223 Санкт-Петербург, пр. Тореза, д. 44 Е-та11: kukumalu@mail.ru, ig-andreeva@mail.ru
Поступила в редакцию 11.04.2013 г.
Продолжительность слухового последействия приближения звукового источника при длительной (60 с) адаптации определяли в условиях свободного поля. Иллюзию приближения создавали при помощи последовательностей коротких шумовых посылок, воспроизведение которых осуществлялось через два динамика, расположенных напротив испытуемого на расстоянии 1.1 и 4.5 м. Амплитуда шумовых посылок линейно убывала на одном из динамиков и возрастала на другом, что вызывало у испытуемого иллюзию приближения или удаления звукового образа. После адаптации к приближению испытуемые оценивали направление движения тестовых стимулов при паузе между периодом адаптации и тестовым стимулом 0.04, 5, 10, 15 или 30 с. Тестовые стимулы формировали описанным выше способом, создавая иллюзию околопорогового приближения и/или удаления, а также неподвижного образа. Слуховое последействие приближения возникало у всех семи испытуемых, принимавших участие в экспериментах. Величину эффекта после адаптации к движению определяли по изменению двух показателей: суммарному проценту ответов "удаляется" на все тестовые стимулы и по проценту ответов на неподвижный тестовый стимул. С увеличением паузы между периодом адаптации и тестовым стимулом наблюдали снижение величины эффекта во всем исследованном диапазоне пауз, которое проявлялось как экспоненциальная зависимость обоих показателей от паузы. Продолжительность последействия, оцененная по этим показателям, составила 34 и 32 с соответственно.
Ключевые слова: пространственный слух, движение источника звука, адаптация к движению, слуховое последействие.
ВВЕДЕНИЕ
Продолжительное прослушивание человеком звуковых сигналов с одинаковыми характеристиками приводит к изменению восприятия последующих стимулов, например, известна слуховая адаптация к ритму (Becker, Rasmussen, 2007) и к движению (Ehrenstein, 1978; Grantham, Wightman, 1979). При адаптации к реальному движению источников звука (Dong et al., 2000; Grantham, 1989) или даже в случае имитации такого движения (Deas et al., 2008; Ehrenstein, 1978; 1994; Grantham, 1998; Grantham, Wightman, 1979; Neelon, Jenison, 2003; 2004) меняется последующая оценка положения и/или движения звуковых источников. Оценка скорости движения происходит с поправкой на предшествующее движение. Медленно движущиеся в направлении адаптации звуковые источники оцениваются слушателем как стацио-
нарные, а неподвижные источники воспринимаются как медленно движущиеся в направлении, противоположном направлению адаптирующего движения. По данным разных авторов, длительность адаптации, приводящая к такому нарушению слухового восприятия положения и движения источника, меняется в достаточно широких пределах - от 1 с до 10 мин (Dong et al., 1999; Grantham, 1989; 1998; Neelon, Jenison, 2004).
В научной литературе, касающейся эффекта слухового последействия движения, нами не были обнаружены четкие количественные данные по оценке его продолжительности. В одной из первых работ, посвященных слуховому последействию движения источника звука по азимуту, упоминается, что при адаптации в течение 10 с эффект быстро угасал в течение 1-3 с (Grantham, Wightman, 1979). В дальнейшем авторы сообщали о разной скорости угасания эффекта и выде-
лили в ней две компоненты, одна из которых, по их мнению, соответствует мономодальной сенсорной, а вторая - интегративной составляющей процессов адаптации к движению (Grantham, 1989). Гипотеза о двух компонентах слухового последействия представляется правомерной, так как последействие движения было показано для всех сенсорных систем, принимающих участие в ориентации в пространстве: слуховой, зрительной (Wohlgemuth, 1911; Anstis et al., 1998; Mather et al., 2008), кожной соматосенсорной (Hollins, Favorov, 1994; Planetta, Servos, 2010; Thalman, 1922). Считают, что такое изменение сенсорного восприятия вызвано как кратковременными функциональными изменениями нейрональных структур, выполняющих анализ движения в пределах сенсорной системы (нейроны-детекторы движения, его направления и скорости), так и более продолжительными интегративными процессами, происходящими вне классических сенсорных путей в мультимодальных интегративных областях коры головного мозга (Taylor et al., 2000: Hautzel et al., 2001). Обнаружены межсенсорные эффекты последействия движения для слухового и зрительного (Deas et al., 2008; Ehrenstein, ReinhardtRutland, 1996), тактильного и зрительного взаимодействий (Konkle et al., 2009), что ставит вопрос о согласованности во времени процессов их угасания или продолжительности последействия для разных сенсорных модальностей. Выделение мономодальной сенсорной и интегративной составляющих процессов адаптации к движению представляет интерес, так как может отражать специфику механизмов локализации на разных уровнях.
В упомянутых работах по изучению слухового последействия подробный отчет с количественной оценкой данных и методикой для оценки продолжительности последействия отсутствует. Существенным является также то обстоятельство, что оценка угасания последействия была сделана не для реального движения, а для модели движения, которая вызывает небольшой по величине эффект, и не является оптимальной с точки зрения адекватности стимуляции. Более поздние исследования показали, что чем ближе модель движения источника звука к реальному движению, тем слуховое последействие больше по величине и тем стабильнее сам эффект, т.е. он наблюдается у всех, а не у части испытуемых (Малинина, Андреева, 2012; Grantham, 1989; Dong et al., 2000).
Позднее была исследована продолжительность адаптации при одно- и пятисекундной стимуляции
через головные телефоны (Neelon, Jenison, 2004). Звуковые образы были созданы при помощи применения передаточных функций головы и двигались по азимуту. При одно секундной адаптации получили быстрое снижение эффекта в течение первых двух секунд, для которых регистрировали величину эффекта, а при пятисекундной адаптации такого снижения не наблюдали. Это позволило авторам предположить, что в последнем случае продолжительность слухового последействия была больше. В то же время при обсуждении этих данных рассматривался вопрос временных меж-стимульных интервалов и возможности наложения повторной адаптации до угасания эффекта, что привело к противоречиям в оценке его продолжительности с работой Грэнтхэма и Витмана (Grantham, Wightman, 1979). При адаптации к приближению звука в условиях свободного поля в течение 5 с и достаточно большом интервале между парами (адаптация к движению - тестирующий стимул) эффект угасал менее, чем за 1.0 с (Андреева, 2010). С точки зрения выявления разных этапов и процессов анализа слуховой пространственной информации представляет интерес сравнить эти данные с результатами при продолжительной (около минуты) слуховой адаптации к движению.
Цель настоящей работы - определить продолжительность слухового последействия приближения при длительной адаптации. Исследование было важно выполнить в сходных с предыдущей оценкой продолжительности методических условиях, так как сравнение данных при разных условиях моделирования движения представляет большие трудности: величина эффекта зависит от качества модели движения, от спектрального состава сигналов, скорости моделируемого движения (Андреева, Малинина, 2011; Андреева, Николаева, 2013; Малинина, Андреева, 2012; Deas et al., 2008; Neelon, Jenison, 2004).
МЕТОДИКА
В исследовании принимали участие семеро взрослых испытуемых - пять женщин и двое мужчин. Состояние их слуха оценивалось при помощи процедуры тональной аудиометрии на клиническом аудиометре Pracitronic MA-31. Шестеро испытуемых имели нормальный слух. У испытуемого 2 (Исп. 2) было выявлено снижение слуха на частотах 1 и 2 кГц для обоих ушей (рис. 2), однако его данные, полученные при стимуляции широкополосными шумовыми сигналами, не имели существенных отличий от результатов остальной
группы и были включены в последующий статистический анализ.
Иллюзия приближения или удаления звукового источника создавалась у испытуемых при помощи последовательностей коротких (41 мс) посылок белого шума, разделенных паузами продолжительностью 9 мс. Такая временная структура обеспечивала восприятие движения как непрерывного. Продолжительность последовательностей составляла 0.991 с. Шумовые посылки подавались на два динамика, расположенных напротив испытуемого на разных расстояниях -1.1 и 4.5 м. Динамики находились на одинаковой высоте на уровне ушей испытуемого. Таким образом, азимутальный и элевационный углы, под которыми располагались динамики, были равны 0о. Одновременное линейное увеличение амплитуды посылок на одном динамике и уменьшение на другом вызывало ощущение приближения или удаления источника звука.
В соответствии с описанным выше способом моделирования движения были созданы слуховые стимулы: один адаптирующий и пять тестовых. Адаптирующий стимул представлял собой модель приближающегося со скоростью 3.43 м/с звукового источника в условиях свободного поля (А11;тап, Апёгееуа, 2004). Расчетная скорость определялась как отношение расстояния между динамиками ко времени звучания сигнала равного 0.991 с. На протяжении стимула отношение максимальной амплитуды импульсов последовательности к минимальной составляло 38.6 дБ для сигнала, поступающего на ближний динамик, и 39.1 дБ - на дальний. Минимальные уровни импульсов последовательности, подаваемых на ближний и дальний динамики, были одинаковы. Максимальный уровень интенсивности адаптирующих стимулов в месте прослушивания составлял 67 дБ УЗД.
Тестовые стимулы отличались друг от друга по направлению движения и скорости изменения амплитуды шумовых по
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.