Les sons des oreilles révèlent les mouvements des yeux

résumé: Les chercheurs ont découvert que l’oreille émet des sons subtils en réponse aux mouvements oculaires, leur permettant de déterminer où une personne regarde.

L’étude montre que ces bruits auditifs, potentiellement provoqués par des contractions musculaires ou l’activation des cellules ciliées, peuvent révéler la localisation des yeux.

Cette découverte remet en question les croyances existantes sur la fonction de l’oreille, suggérant que les sons de l’oreille pourraient aider à synchroniser la perception de la vue et du son. L’approche innovante de l’équipe pourrait conduire à de nouveaux tests auditifs cliniques et à une compréhension plus approfondie de l’intégration sensorielle.

Faits marquants:

1. La recherche a révélé que les sons subtils des oreilles correspondent aux mouvements oculaires, ce qui permet de savoir où une personne regarde.
2. Ce phénomène est probablement dû au fait que le cerveau coordonne les mouvements oculaires avec les contractions des muscles de l’oreille ou l’activation des cellules ciliées.
3. Les résultats ouvrent la voie à de nouveaux tests cliniques et à une meilleure compréhension de la manière dont le cerveau intègre les informations visuelles et auditives.

source: université de Duke

Les scientifiques peuvent désormais déterminer où regardent les yeux d’une personne simplement en écoutant ses oreilles.

« Vous pouvez réellement estimer le mouvement des yeux et la position de la cible que les yeux regarderont, simplement à partir d’enregistrements réalisés avec un microphone dans le conduit auditif », a déclaré Jennifer Groh, Ph.D., auteure principale de l’étude. livre. Le nouveau rapport, et professeur dans les départements de psychologie et de neurosciences ainsi que de neurosciences à l’Université Duke.

En 2018, l’équipe de Groh a découvert que les oreilles émettent un bruit subtil et imperceptible lorsque les yeux bougent. Dans un nouveau reportage paru la semaine du 20 novembre dans le magazine Actes de l’Académie nationale des sciencesDésormais, l’équipe Duke montre que ces sons peuvent révéler où regardent vos yeux.

Cela fonctionne également à l’envers. Ce n’est qu’en sachant où quelqu’un regardait que Groh et son équipe ont pu prédire la forme d’onde du son subtil de l’oreille.

Groh pense que ces sons peuvent se produire lorsque les mouvements oculaires stimulent le cerveau à contracter soit les muscles de l’oreille moyenne, qui aident normalement à atténuer les sons forts, soit les cellules ciliées, qui aident à amplifier les sons faibles.

Le but exact de ce grincement d’oreille n’est pas clair, mais son intuition initiale est que cela pourrait aider à aiguiser la perception des gens.

« Nous pensons que cela fait partie d’un système qui permet au cerveau de s’adapter à l’endroit où se trouvent les images et les sons, même si nos yeux peuvent bouger alors que notre tête et nos oreilles ne le font pas », a déclaré Groh.

Comprendre la relation entre les sons subtils de l’oreille et la vision pourrait conduire au développement de nouveaux tests cliniques d’audition.

« Si chaque partie de l’oreille apporte des règles individuelles au signal tympanique, cela pourrait être utilisé comme une sorte d’outil clinique pour évaluer quelle partie de l’anatomie de l’oreille est défectueuse », a déclaré Stephanie Lovich, l’une des principales auteurs de l’étude. L’article et un étudiant diplômé en psychologie et en neurosciences à l’Université Duke.

Tout comme la pupille de l’œil se contracte ou se dilate comme l’ouverture d’un appareil photo pour ajuster la quantité de lumière qui entre, les oreilles ont également leur propre façon de réguler l’audition. Les scientifiques croient depuis longtemps que ces mécanismes de régulation du son ne font qu’amplifier les sons faibles ou atténuer les sons forts.

Mais en 2018, Groh et son équipe ont découvert que les mêmes mécanismes de régulation du son sont également activés par les mouvements oculaires, ce qui suggère que le cerveau informe les oreilles des mouvements oculaires.

Dans leur dernière étude, l’équipe de recherche a donné suite à leur découverte initiale et a examiné si de faibles signaux auditifs contenaient des informations détaillées sur les mouvements oculaires.

Pour décoder les sons des oreilles des gens, l’équipe de Groh de l’Université Duke et le professeur Christopher Schirra, Ph.D. De l’Université de Californie du Sud, il a recruté 16 adultes malvoyants et malentendants au laboratoire de Groh à Durham pour un test de la vue assez simple.

Les participants ont regardé un point vert stationnaire sur un écran d’ordinateur puis, sans bouger la tête, ont suivi le point avec leurs yeux alors qu’il disparaissait et réapparaissait vers le haut, le bas, la gauche, la droite ou en diagonale à partir du point de départ. Cela a donné à l’équipe de Groh une large gamme de signaux auditifs générés lorsque les yeux se déplacent horizontalement, verticalement ou en diagonale.

Un eye tracker a enregistré la direction des élèves des participants pour comparaison avec les sons des oreilles, qui ont été capturés à l’aide d’une paire d’écouteurs intégrés au microphone.

L’équipe de recherche a analysé les bruits auditifs et a trouvé des signatures uniques pour différentes directions de mouvement. Cela leur a permis de décoder le son des oreilles et de calculer où les gens regardaient simplement en examinant l’onde sonore.

« Comme le mouvement oculaire diagonal n’est qu’une composante horizontale et une composante verticale, mon collègue de laboratoire et co-auteur David Murphy a réalisé que vous pouviez prendre ces deux composantes et deviner ce que cela donnerait si vous les mettiez ensemble », a déclaré Lovich.

« Ensuite, vous pouvez aller dans la direction opposée et regarder l’oscillation pour prédire que quelqu’un regardait à un angle de 30 degrés vers la gauche. »

Son chiot cherche maintenant à examiner si ces bruits auditifs jouent un rôle dans la perception.

Un groupe de projets se concentre sur la façon dont les sons des mouvements des yeux et des oreilles diffèrent chez les personnes malentendantes ou malvoyantes.

Groh teste également si les personnes sans perte auditive ou visuelle généreront des signaux auditifs capables de prédire leur performance lors d’une tâche de localisation audio, telle que la localisation d’une ambulance en conduisant, qui repose sur la cartographie des informations auditives sur un appareil visuel. Scène.

« Certaines personnes ont un signal qui est vraiment reproductible jour après jour, et vous pouvez le mesurer rapidement », a déclaré Groh. « On pourrait s’attendre à ce que ces personnes soient vraiment douées pour les tâches visuelles et auditives par rapport à d’autres personnes, où elles sont plus variées. »

Financement : La recherche de Groh a été financée par une subvention des National Institutes of Health (NIDCD DC017532).

À propos de l’actualité de la recherche en neurosciences visuelles et auditives

auteur: Dan Vahaba
source: université de Duke
communication: Dan Vahaba – Université Duke
image: Image créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès libre.
« Les informations paramétriques sur les mouvements oculaires sont envoyées aux oreilles« Par Jennifer Groh et coll. Avec des gens

un résumé

Les informations paramétriques sur les mouvements oculaires sont envoyées aux oreilles

Lorsque les yeux bougent, l’alignement entre les scènes visuelles et auditives change. Nous n’avons pas conscience de ces transformations, ce qui suggère que le cerveau doit intégrer des informations précises sur les mouvements oculaires dans le traitement auditif et visuel.

Nous montrons ici que les petits sons générés par le cerveau dans l’oreille contiennent des informations précises sur les mouvements oculaires contemporains dans le domaine spatial : la direction et l’amplitude des mouvements oculaires peuvent être déduites de ces petits sons.

Le ou les mécanismes sous-jacents impliquent probablement diverses structures motrices de l’oreille et peuvent faciliter la traduction des signaux auditifs entrants dans un cadre de référence fixé dans la direction des yeux et donc de la scène visuelle.