Во время внутриутробного развития мозг ребёнка должен слышать только низкочастотные звуки, чтобы потом у человека не было проблем со слухом.

Ребёнок начинает слышать уже к двадцатой неделе беременности, но слышит он далеко не всё: снаружи сквозь мягкие ткани материнского тела и сквозь амниотическую жидкость проходят только низкие частоты. Однако именно благодаря тому, что ребёнок слышит не всё, его слух формируется правильно.

(Фото: Alireza Attari / Unsplash.com) 

Несколько лет назад исследователи из Массачусетского технологического института обратили внимание на то, что у детей, которые родились с врождённой катарактой и которые потом от неё избавились, есть одна особенность — они плохо различают лица. Возникло предположение, что так случается потому, что детский мозг не успевает приспособиться к полноценному зрению и плохо анализирует зрительную информацию. Дело в том, что у новорождённых зрение довольно плохое, они всё видят в размытом облаке — в их сетчатке просто нет достаточного количества фоторецепторов. Но постепенно рецепторов становится всё больше и зрение становится всё острее. Мозгу же, чтобы научиться адекватно оценивать то, что он видит, нужно пройти стадию плохого зрения, когда он одновременно сопоставляет данные с больших зон зрительного поля.

Эта гипотеза подтвердилась в экспериментах с нейросетью, которая училась видеть и которой постепенно повышали остроту зрения. В конце концов, именно такая нейросеть смогла различать похожие объекты, те же лица, например; в то время как нейросеть с изначальной остротой зрения лица путала.

В новой статье, опубликованной в Developmental Science, исследователи пишут, что то же самое происходит и со слухом. Здесь тоже задействовали компьютерную модель: она училась различать эмоции в человеческом голосе, но только в одном случае её учили только на низкочастотном звуке, в другом случае низкочастотные звуки сменялись звуками на всех слышимых частотах, в третьем варианте модель всё время училась на звуках всех частот, наконец, в четвёртом случае полный спектр слышимых звуков сменялся низкими частотами. Слух ребёнка учится по второй схеме, то есть от низких частот в утробе матери к полному диапазону, который может различить наше ухо — и именно с такой схемой обучения компьютерная модель наиболее эффективно научалась различать эмоции в человеческом голосе.

Известно, что дети, родившиеся раньше срока, изначально хуже слышат низкие частоты, а потом оказывается, что они хуже понимают эмоции в голосе других людей по сравнению с детьми, родившимися вовремя. Авторы работы полагают, что тут виной нарушенная программа аудиообучения, которую мозг должен проходить постепенно и последовательно. У родившихся до срока слух не получил должной порции низкочастотных звуков и не в состоянии хорошо ориентироваться в полном спектре звуковых частот, которые на него вдруг обрушились. Возможно, таким детям вместе с родителями стоит какое-то время пожить в строго контролируемой звуковой среде, где они будут слышать так, как будто пока ещё пребывают в утробе матери — тогда их слух сформируется правильно.