Исследование, проведенное совместно Институтом исследований слуха имени Кресге при Мичиганском университете и Рочестерским университетом, было направлено на выявление нейронных механизмов, позволяющих человеку различать и фокусироваться на отдельных звуках в шумной обстановке, что известно как «эффект коктейльной вечеринки».
Основной целью работы было проверить гипотезу о том, вовлечены ли в процесс избирательного внимания подкорковые структуры слуховой системы, такие как слуховой нерв и ствол мозга. Эти структуры получают звуковые сигналы от уха и осуществляют их первоначальную обработку до передачи информации в кору головного мозга. Ранее способность фильтровать звук, называемая «избирательным вниманием», была однозначно связана с функцией слуховой коры. Однако вопрос о возможной роли более ранних, подкорковых этапов обработки звука оставался дискуссионным.
В данном исследовании были применены новые экспериментальные методики, которые позволили приблизить условия эксперимента к реальной ситуации «коктейльной вечеринки». В отличие от многих предыдущих работ, использовавших искусственные звуки, в этом исследовании участники слушали фрагменты двух аудиокниг, озвученных разными дикторами. Это создавало более естественную задачу концентрации на одном говорящем. Эксперимент включал как диотическое прослушивание, когда обе аудиокниги подавались в оба уха одновременно, так и дихотическое прослушивание, когда разные аудиокниги подавались в противоположные уха.
Ключевым результатом исследования стало отсутствие каких-либо доказательств влияния избирательного внимания на обработку звука на подкорковом уровне. Как отметил старший автор статьи Росс Мэддокс, подкорковые части слуховой системы реагировали на речь, на которую испытуемые обращали внимание, точно так же, как и на речь, которую они игнорировали. Это принципиально отличалось от активности коры головного мозга, где на нейронном уровне наблюдалось эффектное «усиление громкости» звука, находящегося в фокусе внимания.
Измерения нейронных ответов на уровнях слухового нерва, ствола мозга и коры головного мозга не выявили подкоркового эффекта внимания ни при одном из типов прослушивания. Более того, статистический анализ предоставил доказательства, опровергающие существование подобных подкорковых эффектов, в то время как в коре был зафиксирован выраженный эффект внимания, что подтвердило результаты предыдущих исследований.
Исследователи предложили объяснение противоречиям с некоторыми предыдущими работами, которые сообщали о подкорковых эффектах. Они указали, что в более раннем исследовании каждый рассказчик произносил несколько историй, что могло привести к неконтролируемым акустическим различиям между стимулами. Дополнительный эксперимент, описанный в статье, подтвердил возможность влияния такого дизайна на получаемые результаты.
Важным аспектом исследования стало признание того, что отсутствие доказательств не является абсолютным доказательством отсутствия явления. Ученые допускают, что избирательное внимание может использовать слуховой нерв или ствол мозга способами, которые пока невозможно наблюдать с помощью существующих методов. В частности, они предполагают возможное участие специализированных нейронов, количество которых слишком мало для обнаружения современными инструментами.
Как отметил Мэддокс, исследование продемонстрировало отсутствие измеримого эффекта подкоркового внимания у людей с использованием доступных на сегодняшний день методик. При этом ученые разработали несколько новых экспериментальных подходов специально для разрешения этого научного спора. Они выражают надежду, что дальнейшее технологическое развитие позволит более детально изучить процессы, происходящие в слуховых отделах мозга, и, возможно, выявить тонкие механизмы подкорковой обработки, связанные с вниманием.
