PHYS Org报导,如果你能够摆动耳朵,那么你正在使用帮助远古祖先专注聆听的肌肉。这些耳廓肌(auricular muscles)能改变耳廓的形状,将声音引导至耳膜。

直到数百万年前,我们的祖先停止使用这些肌肉,因此人类的耳廓肌如今只剩下残遗器官的功能。科学家在研究这些肌肉的作用时发现,当人类试图在竞争性的声音环境中专注聆听时,这些肌肉会被激活。

一篇针对耳廓肌肉的研究发表于《神经科学前沿》(Frontiers in Neuroscience),研究作者萨尔大学(Saarland University)的施勒尔(Andreas Schröer)解释道:「有三块主要的肌肉将耳廓连接到颅骨和头皮,这些肌肉对于摆动耳朵至关重要。」

「这些肌肉,尤其是上耳廓肌(superior auricular muscle),在努力聆听的过程中表现出更高的活跃度。这表明这些肌肉不仅仅是反射作用,而是可能作为专注听觉机制的一部分,特别是在具有挑战性的听觉环境中。」

衡量一个人聆听的专注程度并不容易,因为大多数测量都依赖受试者的自我报告,每个人报告的程度都非常主观。但肌电图(electromyography, EMG)可用来测量肌肉的电活动,进而识别与专注聆听相关的耳廓肌活动。

先前的研究已显示,后耳廓肌(posterior auricular muscle)与上耳廓肌在专注聆听时会有所反应。由于这些肌肉会将耳朵向上和向后拉动,因此研究人员推测它们过去可能负责移动耳廓,以捕捉声音。

施勒尔表示:「确切的退化原因很难确定,因为我们的祖先大约在2500万年前就丧失了这种能力。一种可能的解释是,随著人类的视觉和语言系统变得更强大,移动耳朵的演化压力逐渐减弱。」

研究人员招募了20名无听力问题的受试者,在他们的耳廓肌上贴上电极,然后播放有声书和干扰性的播客,声音来源来自前方或后方。每位受试者进行12次五分钟的试验,涵盖三种不同的难度等级。

在简单模式中,播客的音量较低,且旁白声音与有声书形成鲜明对比。而在更困难的模式中,研究人员让播客声音更像有声书的旁白,并调高干扰声的音量。然而,科学家确保即使在最困难的情境下,受试者仍可理解内容,以避免因放弃而测不到生理反应。

之后,研究人员询问受试者的努力程度,请他们评估自己在每场试验中错失多少内容,并测验他们对有声书内容的记忆。

科学家发现,两种耳廓肌对不同的条件有不同反应。

后耳廓肌对声音的方向变化作出反应,而上耳廓肌则对聆听任务的难度变化作出反应。

受试者的自我评估数据显示,随著聆听难度上升,他们感觉聆听更加吃力,错失的内容更多,且他们对测验问题的正确率在中等与困难模式之间明显下降。

这些变化与上耳廓肌的活动呈现正相关,在简单与中等模式之间,上耳廓肌的活跃度没有显著增加,但在困难模式时则表现出极高的活跃度。

这显示,上耳廓肌的活动可能可作为衡量聆听努力程度的客观指标,但目前仍不清楚这种肌肉活动是否能帮助提升听力。

施勒尔补充道:「我们所记录到的肌肉讯号所产生的耳朵动作微乎其微,可能没有明显的听觉效益」,「然而,耳廓确实有助于我们定位声音来源。所以,我们的耳廓运动系统可能仍在努力发挥作用,尽管它已经退化了2500万年,但效果可能相当有限。」

研究人员指出,还需要进一步研究来验证这些结果。此外,本研究的受试者样本规模较小,且仅涵盖无听力问题的年轻人。