به نقل از «اکوفارس»

تاثیر "نویز سفید" در بهتر شنیدن صداها

تاریخ انتشار: ۲۴ آبان ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۵۸۰۶۱۲۰

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس دیلی، نویز سفید مانند سایر نویزها نیست و حتی یک محیط آرام نیز تأثیری همانند نویز سفید ندارد. پژوهشگران طی این مطالعه اظهار کرده‌اند: نویز سفید می‌تواند سبب بهتر و دقیق‌تر شنیدن صداهای خالص (pure sounds) شود. یافته‌های پژوهشگران طی این مطالعه می‌تواند به توسعه پروتز کاشت حلزونی جدیدی منجر شود.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

به رغم اهمیت شنوایی در ارتباطات انسانی، دانشمندان هنوز درک کمی از سیگنال‌های صوتی و نحوه پردازش آنها دارند. اگرچه این موضوع که "هرچه دقیق‌تر الگوهای صوتی را تشخیص دهیم، شنوایی ما بهتر می‌شود"، واضح است؛ اما مغز چگونه می‌تواند بین اطلاعات مرتبط و کم اهمیت- خصوصاً در محیطی که دارای سر و صدای پیش زمینه است، تمایز قائل شود؟

کاوش در "قشر شنوایی"

پژوهشگران دانشگاه بازل طی این مطالعه به سرپرستی دکتر "تانیا رینالدی بارکات"(Tania Rinaldi Barkat) از دانشکده زیست پزشکی دانشگاه بازل بنیاد عصبی درک صدا و تفاوت صدا را در یک محیط صوتی چالش برانگیز بررسی کرده‌اند. تمرکز پژوهشگران طی این مطالعه بر روی قشر شنوایی و ناحیه "مغز شنوایی"(auditory brain) بود.

مغز شنوایی ناحیه‌ای از مغز است که محرک‌های صوتی را پردازش می‌کند. آنها طی این مطالعه الگوهای فعالیت مغز موش‌ها را اندازه‌گیری کردند و مورد بررسی قرار دادند. همانطور که مشخص است، تمایز بین صداها هرچه قدر که آنها در طیف فرکانسی نزدیک‌تری  قرار داشته باشند، دشوارتر است. طی این مطالعه در ابتدا، محققان تصور می‌کردند که سر و صدای اضافی می‌تواند عمل شنیدن را دشوارتر کند. با این حال نتیجه مطالعه عکس این موضوع را نشان داد و پژوهشگران قادر به نشان دادن توانایی مغز در تمایز تفاوت‌های ظریف هنگام افزودن نویز سفید به پس زمینه بودند. در مقایسه با یک محیط آرام، نویز سفید ادراک شنوایی را تسهیل می‌کند.

داده‌های پژوهشگران طی این مطالعه نشان داد که نویز سفید فعالیت سلول‌های عصبی را در قشر شنوایی بطور معنی‌داری مهار می‌کند. برعکس، این مهار تحریک عصبی منجر به درک دقیق‌تر صداهای خالص شد.

پروفسور "تانیا بارکات"(Tania Barkat) در این باره گفت: ما طی این مطالعه دریافتیم که همپوشانی کمتری بین جمعیت نورون‌ها طی دو بازتاب جداگانه وجود دارد. به عنوان یک نتیجه کلی، کاهش فعالیت‌های عصبی بازنمایی صدایی متمایزتری را ایجاد می‌کند.

محققان برای تأیید اینکه قشر شنوایی و نه منطقه دیگری از مغز مسئولیت تغییر درک صدا را بر عهده دارند، از روش کنترل نور استفاده کردند. یافته‌های آنها احتمالاً می‌تواند برای بهبود درک شنوایی در شرایطی که تشخیص صداها دشوار است، مورد استفاده قرار گیرد.

نویز سفید

در مهندسی برق و پردازش سیگنال، نویز سفید به سیگنالی گفته می‌شود که توان آن به‌طور یکنواخت در همه فرکانس‌ها توزیع شده‌ باشد. به همین دلیل به آن سفید می‌گویند، زیرا تابع چگالی طیف توان آن مانند نور سفید در همه فرکانس‌ها مقدار تقریباً ثابتی دارد.

      

منبع: اکوفارس

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ecofars.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «اکوفارس» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۵۸۰۶۱۲۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

درمان افسردگی با ایمپلنتی به اندازه یک نخود

دانشمندان دانشگاه «رایس» آمریکا یک ایمپلنت مغزی کوچک و بدون نیاز به باتری ابداع کرده‌اند که می‌تواند اختلالات عصبی نظیر افسردگی را درمان کند.

به گزارش ایسنا، یک ایمپلنت جمجمه به اندازه یک نخود می‌تواند مغز انسان را برای درمان اختلالات عصبی تحریک کند.

به نقل از اس‌ای، پژوهشگران دانشگاه رایس(Rice) یک محرک مغزی منحصر به فرد به نام DOT ساخته‌اند که یک جایگزین درمانی برای شرایطی مانند افسردگی مقاوم به دارو و سایر اختلالات روانپزشکی ارائه می‌دهد.

این دستگاه در مقایسه با سایر فناوری‌ها، روش راحت‌تر و کم‌خطرتری برای تحریک عصبی در بیماران ارائه می‌کند.

جیکوب رابینسون استاد مهندسی برق و کامپیوتر و مهندسی زیستی در دانشگاه رایس می‌گوید: ما نشان دادیم که دستگاه ما که به اندازه یک نخود است، می‌تواند قشر حرکتی را فعال کند که نتیجه آن حرکت دست بیمار است.

تولید ۱۴.۵ ولت تحریک

ایمپلنت DOT برخلاف سایر فناوری‌های رابط مغزی به باتری‌های بزرگ و سیم‌های بلند نیاز ندارد و این امر باعث می‌شود که آن را کمتر تهاجمی و بیشتر در دسترس بیماران قرار دهد.

این دستگاه زیست پزشکی کاشتنی بر فناوری انتقال نیروی مغناطیس‌الکتریک تکیه دارد که میدان‌های مغناطیسی را به پالس‌های الکتریکی تبدیل می‌کند. این فناوری به محرک اجازه می‌دهد تا در حین تحریک مغز به صورت بی‌سیم انرژی بگیرد.

جاشوا وودز دانشجوی مهندسی برق در آزمایشگاه رابینسون خاطرنشان کرد: ما با تغذیه بی‌سیم دستگاه با استفاده از یک فرستنده خارجی نیاز به باتری را از بین بردیم.

این دستگاه کوچک با عرض تنها ۹ میلی‌متر می‌تواند ۱۴.۵ ولت تحریک را در ناحیه خاصی از مغز اعمال کند.

کاشت ۳۰ دقیقه‌ای

کاشت این دستگاه، کم‌تهاجمی است و تنها ۳۰ دقیقه طول می‌کشد. پزشکان در این مدت کوتاه این دستگاه کوچک را در استخوان بالای مغز قرار می‌دهند. همچنین می‌توان آن را روی سخت‌شامه یا دورا(dura) که یک غشای محافظ در پایه جمجمه است، قرار داد.

طبق بیانیه مطبوعاتی پژوهشگران این مطالعه، ایمپلنت و برشی که برای کاشت آن انجام می‌شود، هر دو تقریباً غیرقابل تشخیص هستند و بیمار می‌تواند در همان روز عمل به خانه بازگردد.

پژوهشگران برای ارزیابی اثربخشی این دستگاه به طور موقت آن را در یک بیمار کاشتند.

آنها از آن برای فعال کردن ناحیه خاصی از مغز به نام قشر حرکتی که حرکات ارادی را کنترل می‌کند، استفاده کردند و با انجام این کار، پاسخی را مشاهده کردند که در آن دست بیمار حرکت کرد.

علاوه بر این، پژوهشگران عملکرد بلند مدت این دستگاه را در مدل‌های خوک آزمایش کردند.

قابل ذکر است که DOT به مدت ۳۰ روز در خوک‌ها پایداری نشان داد که سازگاری دستگاه با بافت مغز را به نمایش گذاشت.

وودز گفت: این کار قبلاً انجام نشده بود، زیرا کیفیت و قدرت سیگنال مورد نیاز برای تحریک مغز از طریق سخت‌شامه قبلاً با انتقال انرژی بی‌سیم برای ایمپلنت‌های کوچک غیرممکن بود.

در آینده نزدیک، بیماران ممکن است بتوانند از DOT در خانه خود استفاده کنند و استقلال کامل را برای آنها فراهم کند.

رابینسون می‌گوید: بیمار در بازگشت به خانه، کلاه یا پوشیدنی خود را به سر می‌گذارد و با ایمپلنت ارتباط برقرار می‌کند، به ترتیبی که آیفون یا ساعت هوشمند خود را روشن می‌کند و سپس با دستور ارسال تحریک الکتریکی، ایمپلنت یک شبکه عصبی را داخل مغز فعال می‌کند.

رابینسون همچنین استارت‌آپی به نام موتیف(Motif) تاسیس کرده است که قصد دارد این دستگاه را از طریق آن به زودی به بازار عرضه کند.

این یافته‌ها در مجله Science Advances منتشر شده است.

کانال عصر ایران در تلگرام