lördag 20 november 2010

Cocktailpartyeffekten

Trots ett högt bakgrundsljud kan vi urskilja rösten hos den vi pratar med på ett cocktailparty. Detta fenomen kallas cocktailpartyeffekten. 

Ljud låter olika i olika öron 
Vi kan urskilja ljud ur brus och är ganska otroligt när man betänker att det handlar om tryckvågor i luften som via ytterörat tar sig in i innerörat där ett membran sätts i rörelse och vibrerar i takt med tryckvågens frekvens, vilket till sist omvandlas från rörelse till en elektrisk signal som nervcellerna i hjärnan tolkar som ett ljud. Hjärnan gör sedan två saker med ljudet: lokaliserar och identifierar det. Genom att vi har två öron på var sin sida om skallen kan vi lokalisera ljudets källa och vända oss mot det. Ett ljud som kommer från höger når höger öra före det vänstra och därmed kan vi lokalisera ljudet som kommande från höger. Identifiering och tolkning av ljud är en mer komplicerad process och den ändras och blir allt snävare i takt med erfarenheten. Ett litet barn kan urskilja alla språkets fonem, men när barnet lärt sig ett språk - sitt modersmål - då är vissa fonem borta för alltid. För en japan låter ”rätt” och ”lätt” likadant, de kan inte skilja mellan ”r” och ”l” efter arton månaders ålder och vi med svenska som modersmål har andra, motsvarande luckor. 

Fladdermöss "ser" ljud 
Men hur kommer det sig att vi vet vad vi ska fokusera på i en bullrig miljö? Kanske kan studier av fladdermösshjärnor ge ett svar. Fladdermöss lever i en kakofoni av ljud, de tar sig fram genom att skrika och avlyssna ekon i en värld där alla skriker. För en fladdermus är ljud lika viktigt som ljus är för oss, deras hjärnor är formade efter hörseln, medan våra hjärnor är formade efter synen. I en ny studie har man sett att fladdermushjärnor låter vissa nervceller signalera mer och dessutom tysta ner andra nervceller. När något intressant ska tolkas så talar alltså dessa aktualiserade nervceller om för andra att de ska vara tysta. Det är egna ekon, släktingars sociala ljud och särskilt barnens skrik, som har förtur, medan oljuden från grannbarnen sorteras bort. Forskarna bakom studien tror att samma mekanism finns i människohjärnor och kan förklara cocktaileffekten och hur det kan komma sig att vi kan urskilja sådant som är viktigt för oss. När jag hör mitt namn i kontorslandskapet så reagerar jag, trots att jag inte lyssnar på bruset av ljud från mina kollegor.

Varför finns väckarklockor?
Människan är framför allt ett seende djur, en stor del av hjärnan är upptagen av synen. Men på natten stängs synen av och då är det öronen som fungerar som våra vakthundar. Hotfulla och plötsliga ljud får oss att sprätta till. I en studie fann man att kvinnor lättare väcktes av barnskrik, medan männen i högre grad väcktes av billjud. Förmodligen motsvarar bilen ett yttre hot och aktiverar ett försvarsbeteende, medan barnskrik väcker en annan instinkt. Det finns nog individuella skillnader, men själv sov jag gott under småbarnsåren så länge som min lättväckta sambo inte väckte mig. 

Öronen är vår nattvakt och detta urgamla varningssystem har lett till uppfinnandet av väckarklockan, som skrämmer slag på en stor del av svenska folket varje morgon. En hemsk uppfinning. En klockradio är lite bättre, musik kanske påminner om fågelsång. Eller så lär man sig kliva upp tio minuter innan. Det fungerar faktiskt och när man lärt sig det slipper man vakna av motsvarigheten till ett tigervrål i buskarna. 

En modernare väckarklocka 
Om jag hade haft en iPhone skulle jag pröva programmet Sleep Cycle. Programmet kostar bara 7 kronor i App store och analyserar sovmönster. Man ställer först in en tid när man senast vill bli väckt och placerar sedan sin iPhone bredvid kudden. Programmet analyserar sedan sovmönstret genom att mäta hur madrassen rör sig, lite rörelse betyder djup sömn och mycket rörelse att man sover ytligt eller nästan är vaken. När alarmtiden närmar sig försöker programmet pricka in toppen på sömnkurvan och väcker dig med något valfritt ljud när du nästan är vaken. Väckningssignalen får gärna vara ett fågelkvitter, eftersom det betyder ”ingen fara på fågelspråk” och gör oss lite lugna. När fåglarna tystnar eller utstöter varningsläten då finns det rovdjur i skogen. 

Det där programmet måste jag testa när jag skaffat en iPhone och det kostar som sagt bara sju kronor. Det finns en motsvarighet för android också här och den får duga så länge. 

Hur du hör bättre i mobilen på ett party 
Apropå mobiler... när folk befinner sig i en bullrig miljö och talar i mobiltelefon, då stoppar de ofta in ett finger i andra örat. Men det är en hopplös gest, det fungerar inte alls. Men det finns andra sätt att utnyttja hjärnans förmåga att urskilja ljud ur brus. Hur gör man? Jo, man håller för mikrofonen till mobilen. Du kommer fortfarande att bli lika störd av bruset runt om dig, men du kommer att höra din samtalspartner mycket bättre, lovar hjärnforskarna Sandra Aamodt and Sam Wang. 

Fungerar inte alls ...
Varför? Jo, genom att täcka för mikrofonen utnyttjar du hjärnans förmåga att skilja mellan olika signaler, den så kallade cocktailpartyeffekten som beskrevs ovan. Hjärnan är mycket bra på att hålla isär ljud som kommer från samma källa, men telefoner är lite felkonstruerade ur hjärnans synvinkel, eftersom den tar med omgivningens ljud in i mikrofonens elektroniska kretsar och blandar ihop dem med signalen som du får från andra ändan. Befinner man sig i en bullrig miljö är det svårare att urskilja sin kompis röst. Men håller man för mikrofonen slipper man denna sammanblandning. Pröva det på nästa party!


3 kommentarer:

  1. Den där appen ska jag skaffa! När jag väl fått igång telefonen. Det var visst inte bara att starta som vanligt... Teknik kan visst förenkla men det tar en himla massa tid! ;-)

    SvaraRadera
  2. Har kört SleepCycle i snart ett år och den funkar. Inte så mycket för att den känner av hur jag sover utan för att jag lärt mig om mina egna sömnvanor. Jag behöver ca 7h48min sömn varje natt, och om jag sover för lite några nätter så hämtar jag igen detta. Nu går jag (mestadels) och lägger mig så att jag hinner på ca 7.40 innan jag ska upp :)

    Som sagt, kul att se en sundsvallsbo blogga om hjärnfysik ;)

    SvaraRadera
  3. Oj, vad kul att veta att man sover exakt 7:48 per natt:) Jag mätte med papper och penna och tummen och pekfingret för många år sedan och kom till 6:20 (men det var mycket osäker mätning). Inte minst att man vet att några dåliga nätter kompenseras med en längre natts sömn ger ju viss trygghet. Och bara det att man kan planera sin uppgång. Säger som Ingmarie, måste ha ...

    SvaraRadera