Неслыханное дело: жужжащий мичман не может себя оглушить

"Это действительно невероятно", — говорит Эндрю Басс (Andrew Bass). Он потрясён вовсе не тем, что рыба поёт, гудит, скрежещет, ворчит и жужжит. Его впечатлило, каким образом рыба может издавать все эти звуки и прекрасно слышать происходящее извне одновременно.

Речь идёт о самцах тихоокеанской рыбы-мичман (Porichthys notatus), обитающей, по большей части, вдоль западного побережья Соединённых Штатов от Калифорнии до Аляски.

Летними ночами самцы жужжат непрерывно (до двух часов) с целью привлечения самок, чтобы они отложили икринки, которые самцы оплодотворяют.

 

 

Издаваемый мичманами гул некоторые люди сравнивают с монотонным бормотанием монахов.

Причём звуки эти являются настолько громкими, что владельцы плавучих домов в окрестностях Сан-Франциско неоднократно жаловались на ночные вибрации своих жилищ.

И вот профессор нейробиологии Басс, чья фамилия очень хорошо подходит для изучения и рыб (bass = окунь), и акустики, вместе с коллегами из университета Корнелла (Cornell University) задался целью выяснить – почему рыба не оглушает себя своим собственным шумом.

Казалось бы, зачем ему это? А для того, чтобы лучше понять, как слышат позвоночные животные и люди, потому что основные связи между нейронами в слуховой системе у всех позвоночных, включая млекопитающих, практически одинаковые. Так считает Басс.

	Профессор Эндрю Басс (фото с сайта cornell.edu).

Исследования сверчков, летучих мышей, обезьян и самих людей показали, что слух притупляется во время производства звуков. Но пока нет ясности, как же это получается.

Здесь же у учёных, вдобавок ко всему, появилась возможность разобраться с некоторыми механизмами, которые вносят свой вклад в глухоту.

"Мы уже очень много узнали об этих рыбах, но я не перестаю поражаться тому, насколько похожи нервные системы у мичманов и млекопитающих, — признаётся Басс, — благодаря рыбам мы не должны изучать самих млекопитающих, чтобы понять, как у них всё устроено".

В то время как человек слышит благодаря улитке внутреннего уха, рыба-мичман использует саккулу — часть уха, которая у людей обнаруживает ускорение или линейное движение.

Так вот, выяснилось, что жужжащий мичман может слышать самок и хищников, потому что эти рыбы управляют и издаваемыми звуками, и своим слухом посредством нервных импульсов из одной и той же части мозга.

Некоторое количество импульсов сигнализирует мускулам плавательного пузыря, заставляя его, вибрируя, произвести звук. Другие импульсы блокируют чувствительность клеток уха, переводящих звук в понятные мозгу электрические сигналы.

То есть — имеет место множество синхронизированных действий, ведь обе "команды импульсов" даются приблизительно 100 раз в секунду.

До того, как издаётся звук, мозг "предупреждает" о нём ухо, и оно становится менее чувствительным к "родным" шумам, концентрируясь на шумах внешних.

Рыба затихает на считанные миллисекунды и слушает происходящее снаружи, потом за те же миллисекунды издаёт звук и замолкает снова.

Исследователи проверили: уши не просто подстраиваются в ответ на громкий шум — на мгновение рыба словно становится парализованной. Потому и не жужжит.

К фото добавлен график нервных импульсов, длящихся несколько миллисекунд. Жёлтые импульсы — сигналы для мускулов, чтобы они произвели шум. Оранжевые — команды, блокирующие чувствительность уха (иллюстрация Margaret Marchaterre/Cornell University).

"Мы никогда не ожидали увидеть такой прекрасный временной контроль, который в точности соответствует каждой фазе звука, — не устаёт восторгаться Басс, — это просто неслыханно".

Профессор отмечает, что, вероятно, все позвоночные имеют связь между мозгом и ухом, подобную найденной у рыб, возможно, они все используют тот же самый механизм, чтобы приспособить их свой слух.

Басс полагает, что если процесс идентичен, дальнейшие исследования могли бы сыграть важную роль в понимании того, как мы слышим и признаём наш собственный голос.

Кроме того, могут открыться новые направления для исследователей, которые изучают причины человеческой глухоты.

Статья получена: Membrana.ru