眼球运动可以通过它们在耳朵中产生的声音来解码

科学家现在只需通过听耳朵就能确定某人的眼睛在看哪里。

“实际上，你可以通过耳道中的麦克风录制的录音来估计眼睛的运动以及眼睛将要观看的目标的位置，”该书的资深作者 Jennifer Groh 博士说。新报告的作者是杜克大学心理学和神经科学以及神经生物学系的教授。

2018年，格罗的团队发现，当眼睛移动时，耳朵会发出微妙的、难以察觉的噪音。在 11 月 20 日发表在《美国国家科学院院刊》杂志上的一份新报告中，杜克大学团队现在表明，这些声音可以揭示你的眼睛在看哪里。

反之亦然。仅仅通过知道某人在看哪里，格罗和她的团队就能够预测微妙的耳朵声音的波形是什么样的。

格罗认为，这些声音可能是由于眼球运动刺激大脑收缩中耳肌肉(通常有助于抑制响亮的声音)或毛细胞收缩(有助于放大安静的声音)而引起的。

这些耳朵吱吱声的确切目的尚不清楚，但格罗最初的预感是它可能有助于增强人们的感知。

格罗说：“我们认为这是允许大脑匹配视觉和声音所在位置的系统的一部分，尽管我们的眼睛可以移动，而我们的头部和耳朵却不能移动。”

了解微妙的耳朵声音和视觉之间的关系可能会导致新的听力临床测试的发展。

“如果耳朵的每个部分都为鼓膜信号提供了单独的规则，那么它们可以用作一种临床工具来评估耳朵解剖结构的哪一部分出现故障，”该研究的主要作者之一斯蒂芬妮·洛维奇(Stephanie Lovich)说。这篇论文和杜克大学心理学和神经科学研究生。

正如眼睛的瞳孔像相机光圈一样收缩或扩张以调节进入的光线量，耳朵也有自己的方式来调节听力。长期以来，科学家们认为这些声音调节机制只能帮助放大轻柔的声音或抑制响亮的声音。但在 2018 年，格罗和她的团队发现，这些相同的声音调节机制也会被眼球运动激活，这表明大脑将眼睛的运动告知耳朵。

在最新的研究中，研究小组跟进了他们最初的发现，并调查了微弱的听觉信号是否包含有关眼球运动的详细信息。

为了解码人耳的声音，杜克大学的 Groh 团队和 Christopher Shera 教授博士。来自南加州大学的研究人员招募了 16 名视力和听力均未受损的成年人到格罗位于达勒姆的实验室进行相当简单的视力测试。

参与者看着电脑屏幕上的一个静态绿点，然后在头不动的情况下，用眼睛追踪该点的消失，然后从起点向上、向下、向左、向右或对角线重新出现。这为 Groh 的团队提供了当眼睛水平、垂直或对角移动时产生的广泛听觉信号。

眼动仪记录了参与者瞳孔跳动的位置，以与使用一对嵌入麦克风的耳塞捕获的耳朵声音进行比较。

研究小组分析了耳朵的声音，发现了不同运动方向的独特特征。这使得他们能够破解人耳声音的密码，并通过仔细观察声波来计算人们在看哪里。

“由于对角线眼球运动只是水平分量和垂直分量，我的实验室伙伴和合著者大卫·墨菲意识到，你可以将这两个分量放在一起，猜猜它们会是什么，”洛维奇说。“然后你可以朝相反的方向观察振荡，以预测某人正在向左看 30 度。”

格罗现在开始研究这些耳朵声音是否在感知中发挥作用。

一组项目的重点是听力或视力丧失的人的眼球运动耳朵声音可能有何不同。

Groh 还在测试没有听力或视力损失的人是否会产生耳朵信号，这些信号可以预测他们在声音定位任务中的表现，例如在驾驶时发现救护车在哪里，这依赖于将听觉信息映射到视觉信息上。场景。

“有些人每天都有真正可重复的信号，你可以快速测量它，”格罗说。“你可能会认为这些人比其他人更擅长视觉听觉任务，因为其他人的任务变化更大。”

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