外耳的褶皱——耳廓——似乎是多余的,浪费了软骨和皮肤。但一些荷兰研究人员发现,它们对于我们精确定位声音的垂直位置至关重要——无论声音来自我们上方、下方、前方还是后方。当声波进入外耳时,它会在耳廓的脊线上反弹。某些频率会被增强,另一些会被减弱,这些变化的模式由耳廓的特定形状决定。由于每个人的耳廓都不同,因此进入大脑的声音也会留下不同的声学印记。
在荷兰奈梅根大学工作的生物物理学家约翰·范·奥普斯塔及其同事将塑料模具放入自己的耳朵(和一位学生的耳朵)中,以改变耳廓的形状,并连续六周昼夜佩戴。
范·奥普斯塔推测,如果他和他的同事要保持正常的听力,大脑必须学习这种新的“耳纹”。(大脑通过测量声波到达时间和响度之间的差异来确定声音源的水平距离。)最初,在黑暗的实验室测试中,没有受试者能够确定声音的垂直来源。“如果你将声音源放置在许多随机位置——向上和向右,向下和向左——受试者会认为声音只在水平方向移动,而不在垂直方向移动,”范·奥普斯塔说。但经过四到五天后,三名受试者开始恢复正常的听力。(第四名受试者花了将近三周的时间。)
最终,所有四名受试者的听力都恢复了正常,并在取出模具后保持正常,这表明大脑可以学习和保留许多听觉地图。有趣的是,受试者在实验期间,即使在试验开始时,在实验室外也没有注意到听力的任何差异。“我们认为原因是我们的视觉系统告诉我们声音来自哪里,尽管我们的听觉系统告诉我们不同的信息,”范·奥普斯塔说。“因此,视觉系统通过将所见与所听进行关联,从而驱动训练听觉系统。”














