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記録された音波のグラフィック。 画像クレジット：Antje Ihlefeld（CC BY4.0)
音をローカライズすることができることは、私たちは私たちの周りの世界の意味を理解するのに役立ちます。 脳は、音が左耳と右耳に到達する時間を比較することによって音の方向を計算します。 このキューは、耳間時間差、または略してITDとして知られています。 しかし、脳がこの情報をどのように正確に解読するかはまだ不明です。
脳には神経細胞が含まれており、それぞれがある特定のITDに応答して最大の活動を示します。 一つのアイデアは、これらの神経細胞が左から右への地図のように脳内に配置され、脳はこの地図を使用して音の方向を推定するということです。 これは、最初にそれを提案した科学者の後、Jeffressモデルとして知られています。 鳥やワニが実際に音をローカライズするためにこのようなシステムを使用しているという証拠がいくつかありますが、哺乳類ではそのような神経細胞の地図はまだ同定されていません。 別の可能性は、脳がITD感受性神経細胞のグループ間で活動を比較することである。 これを測定する最も古くて最も簡単な方法の1つは、脳の左右の半球の神経活動を比較することです。 この読み出しは、半球差モデルとして知られています。
公表された研究からのデータを分析することにより、Ihlefeld、Alamatsaz、およびShapleyは、これら2つのモデルが体積の影響について反対の予測を行うことを発見した。 Jeffressモデルは、音の音量が人のローカライズ能力に影響を与えないと予測しています。 対照的に、半球差モデルは、非常に柔らかい音が系統誤差につながると予測しているため、同じITDでは、柔らかい音が大きな音よりも前面に近い方に これをさらに調査するために、Ihlefeld、Alamatsaz、Shapleyは健康なボランティアに異なる音量の音をローカライズするよう依頼しました。 ボランティアは、より静かな音を誤ってローカライズする傾向があり、実際よりも体の正中線に近いと信じていましたが、これはJeffressモデルの予測と矛盾し
これらの新しい発見は、視覚システムにおける処理との重要な類似点も明らかにしている。 脳の視覚領域は、2つの目に到達する入力を比較することによって、物体がどれくらい離れているかを推定します。 しかし、これらの推定値は、低コントラスト刺激の場合、高コントラスト刺激の場合よりも体系的に精度が低く、音の局在化が大きな音よりも柔らかい音の場合には精度が低いのと同じように。 脳は視力と音の両方をローカライズするために同じ基本的な戦略を使用するという考えは、テストするために、将来の研究のための予測の数を生成