Je oordopjes kunnen misschien horen hoe hard je brein werkt

Wie ooit in een druk café heeft geprobeerd één gesprek te volgen, weet hoe inspannend luisteren kan zijn. Je oren vangen alle geluiden op, maar het is je brein dat selecteert, onderdrukt en focust. Luisteren is dus niet alleen een zintuiglijke, maar ook een cognitieve taak.

Onderzoekers van de Universiteit van Melbourne en University College Londen laten nu zien dat die mentale inspanning mogelijk direct meetbaar is via een speciaal ontworpen oordopje dat lijkt op de oordopjes die jij en ik dagelijks dragen.

Het oor als actieve speler

Het oor wordt vaak gezien als een passieve ontvanger van geluid. Maar dat klopt niet helemaal. In het binnenoor bevindt zich een verfijnd systeem van haarcellen dat niet alleen geluid omzet in zenuwsignalen, maar ook actief wordt beïnvloed door het brein.

Er bestaat namelijk een zogenoemd feedbacksysteem tussen de hersenen en het slakkenhuis (cochlea). Wanneer we ons sterk concentreren op geluid, stuurt het brein signalen terug naar het oor. Dat beïnvloedt subtiel hoe gevoelig het gehoororgaan reageert.

Die kleine veranderingen zijn normaal gesproken niet waarneembaar. Maar ze laten wel een akoestisch spoor achter.

Minieme geluiden uit het oor

Het binnenoor produceert zelf hele zwakke geluidssignalen als reactie op auditieve prikkels. Deze zogenoemde oto-akoestische emissies worden al langer gebruikt in medische gehoortests, vooral bij pasgeborenen.

De onderzoekers vroegen zich af of die oorrespons verandert als iemand mentaal zwaarder wordt belast. En belangrijker nog, kun je dat meten met een in-ear toestel dat lijkt op moderne oordopjes?

Vier luistertaken

Om dat te onderzoeken ontwikkelden ze vier luistertaken met oplopende moeilijkheid.

Eerst een basistaak waarbij deelnemers alleen een zuivere toon hoorden. Daarna natuurgeluiden zonder taalinformatie. Vervolgens één stem die cijfers voorlas in achtergrondruis. En ten slotte twee stemmen tegelijk, waarbij deelnemers hun aandacht moesten richten op één spreker.

Tijdens al deze taken werd naast het luistermateriaal een subtiele meettoon afgespeeld via een speciaal ontworpen oordopje met ingebouwde microfoon. Die microfoon registreerde de minieme respons van het binnenoor.

Een deel van de deelnemers droeg daarnaast een EEG-headset om te controleren of de taken daadwerkelijk verschillende niveaus van cognitieve belasting opriepen. Dat bleek het geval. Hersenactiviteit en reactietijden namen toe naarmate de taken complexer werden.

Wat er gebeurde in het oor

De belangrijkste bevinding was dat de gemeten oorrespons systematisch veranderde wanneer de cognitieve belasting toenam.

Die verandering was consistent over meerdere frequenties, maar het effect bleek het duidelijkst rond drie kilohertz, een frequentiegebied dat belangrijk is voor het verstaan van spraak.

Om uit te sluiten dat het effect simpelweg door verschillen in het afgespeelde geluid werd veroorzaakt, herhaalden de onderzoekers de metingen met een kunstmatig oor zonder neurale feedback. Daar traden geen vergelijkbare veranderingen op. Dat wijst erop dat het waargenomen effect samenhangt met hersenactiviteit.

Individuele verschillen

Niet iedereen reageerde identiek. Sommige deelnemers vertoonden sterkere veranderingen dan anderen. Er waren lichte leeftijdseffecten zichtbaar, mogelijk gerelateerd aan normale gehoorveroudering. Duidelijke sekseverschillen werden niet gevonden.

Die variatie suggereert dat persoonlijke factoren, zoals gehoorgevoeligheid of individuele neurale verwerking, een rol spelen.

Wat dit betekent

Het onderzoek laat zien dat het technisch mogelijk is om cognitieve belasting te detecteren via akoestische metingen in het oor. Dat biedt interessante perspectieven.

In theorie zouden oordopjes zich kunnen aanpassen aan je mentale toestand. Bijvoorbeeld door spraak te versterken wanneer je concentratie afneemt of door vermoeidheid te signaleren tijdens langdurig werken.

Ook voor onderzoek naar cognitieve achteruitgang of auditieve verwerking kan dit relevant zijn.

Nog geen kant en klare toepassing

Tegelijkertijd is voorzichtigheid geboden. Het onderzoek werd uitgevoerd met een kleine groep deelnemers en onder gecontroleerde omstandigheden. Het is nog onduidelijk hoe stabiel deze metingen zijn in realistische situaties, zoals tijdens beweging of in wisselende omgevingen.

Daarnaast gaat het hier om een eerste demonstratie van haalbaarheid. Grootschalig onderzoek is nodig voordat praktische toepassingen ontwikkeld kunnen worden.

Een nieuw perspectief op luisteren

Wat dit onderzoek vooral onderstreept, is dat luisteren geen eenrichtingsverkeer is. Het brein beïnvloedt voortdurend hoe het oor werkt.

Misschien kunnen de oordopjes van de toekomst dus niet alleen geluid afspelen, maar ook meeluisteren naar hoe intensief je brein aan het werk is.

We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Feel the beat: baby’s hebben een aangeboren gevoel voor ritme en Kan een gehoorapparaat je leven verlengen? Nieuw onderzoek suggereert voorzichtig van wel. Of lees dit artikel: Kans op gehoorproblemen verlagen? Eet dan eens wat vaker vette vis!.

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: