Американські науковці припустили, що спотворення звуку, якому піддаються діти в утробі, не перешкоджає розвитку слуху, а навпаки, може покращувати здатність мозку обробляти слухову інформацію. Дослідження з комп'ютерною моделлю свідчать, що тренування спочатку на звуках низької частоти, як в утробі, перед впливом повночастотних звуків покращується здатність розпізнавати емоції за голосом. Результати оприлюднені в журналі Developmental Science.
GIPHY
Як звуки в утробі можуть бути пов'язані з розвитком слуху?
Під час внутрішньоутробного розвитку людини плід починає чути приблизно на 20 тижні, тобто в кінці другого триместру. Але через особливості середовища до нього доходять в основному лише звуки низьких частот, спотворюючи загальну картину звукового фону. Утім, це не обов'язково є недоліком, вважають деякі вчені. Науковці з Массачусетського технологічного інституту припустили, що для розвитку слухової системи є необхідним або принаймні помічним тренування на інформації низької якості. У попередній роботі вони показали, що у випадку із зором для кращого розпізнавання облич спочатку тренування має відбуватися на зображеннях низької якості, що у людей відповідає першим місяцям життя. Ці результати допомогла отримати комп'ютерна модель, яка імітує людський зір. Тому схожий підхід вирішили випробувати для визначення можливої ролі спотвореного звуку у внутрішньоутробному розвитку слухової системи.
Яким чином допомагала модель цього разу?
Як і минулого разу, вчені використали згорткову нейронну мережу, яка здатна безпосередньо навчатися з досвіду і частково може відтворювати ранній біологічний розвиток. Їй демонстрували різні комбінації звуків, деякі з яких повторюють реальні умови, і тестували, як їхнє оброблення впливає на її навчання розпізнавати людські емоції за голосом. Так, нейромережі представляли: лише низькочастотні звуки, лише повночастотні, повночастотні після низькочастотних (це найбільше відповідає реальній ситуації, як дитина чує в утробі, а потім після народження) або низькочастотні після повночастотних.
Що вплинуло на здатність розпізнавати емоції найбільше?
Як того припускали науковці, нейромережа найкраще розпізнавала емоції за голосом людини, якщо спочатку піддавалася впливу низькочастотних звуків, перед повним спектром звуків. Із цього вони зробили висновок, що поступовий перехід від сприйняття деградованої аудіоінформації до повноцінної є важливим адаптивним явищем у нашому розвитку для покращення здатності обробляти вхідні звукові дані.
Результати можуть пояснити, чому народжені передчасно діти часто гірше справляються із розпізнаванням емоцій, ніж народжені вчасно. Ймовірно, це наслідок недостатнього впливу на їхню слухову систему під час внутрішньоутробного розвитку низькочастотних звуків. Можливо, їм допомогло б, якби певний час після народження вмикали їм низькочастотні звуки, що імітувало б приглушене середовище матки.