许多动物，包括狗、猫和各种猴子物种，在听到新奇的声音时会移动耳朵以更好地集中注意力。现在人们才知道，人类也有这种能力。萨尔兰的一个研究团队首次证明，我们会对想要集中注意力的声音做出细微的、无意识的动作。该团队通过测量人类耳部退化运动系统中的肌肉电信号发现了这种能力。结果现已发表在《eLife》杂志上。
让孩子们'竖起耳朵'意味着让他们专心听。没有人会认真地认为孩子们会像猫、狗或马那样移动耳朵。
但事实是，他们确实会这样做，正如系统神经科学与神经技术单元（SNNU）的研究人员现在所展示的那样。由Danial Strauss教授领导的研究团队发现，一旦感知到新奇、不寻常或与目标相关的声音，耳周的肌肉就会变得活跃。'耳肌的电活动表明受试者正在集中听觉注意力的方向，'神经科学家和计算机科学家Strauss说。'人类很可能仍然拥有一个试图控制耳廓（耳朵的外部可见部分）运动的原始定向系统。
尽管这个系统在大约2500万年前退化了，但它仍然作为我们大脑中的'神经化石'存在，'Strauss教授解释道。为什么在灵长类进化过程中耳廓定向会消失的问题仍未完全解决。
研究人员能够使用一种称为表面肌电图（EMG）的技术记录控制耳廓细微、通常不可见的运动信号。附着在受试者皮肤上的传感器检测到负责移动耳廓或改变其形状的肌肉的电活动。研究了两种注意力类型。
为了评估当我们听到意外声音时自动发生的反射性注意力，研究中的参与者在阅读单调文本时暴露于从不同侧面位置随机间隔传来的新奇声音。为了测试我们在主动倾听时表现出的目标导向注意力，参与者被要求从一个侧面位置的扬声器听一个短故事，同时忽略位于对面扬声器的'竞争'故事。两个实验都显示，退化耳廓定向系统中的肌肉运动表明受试者的听觉注意力方向。
为了更好地表征这些细微的耳朵运动，团队还在实验期间对受试者进行了特殊的高清视频记录。通过应用基于计算机的运动放大技术，耳朵的细微运动变得可见。根据使用的听觉刺激类型，研究人员能够观察到耳朵的不同向上运动以及耳廓上侧边缘向后运动的强度差异。
'我们的结果表明，耳肌的肌电图提供了一种简单的测量听觉注意力的方法。该技术不仅限于基础研究，还具有许多有趣的应用潜力，'Strauss教授解释道。
一个具有巨大实际意义的领域是开发更好的助听器。'这些设备将能够放大佩戴者试图听到的声音，同时抑制他们试图忽略的噪音。该设备将以反映用户听觉意图的方式工作。'助听器几乎可以立即注册和解释耳肌中的电活动。一个微型处理器将评估用户试图集中注意力的方向，然后相应地调整设备定向麦克风的增益。
该研究项目由系统神经科学与神经技术单元（SNNU）的研究人员进行，该单元隶属于萨尔兰大学医学院和萨尔兰应用科学大学工程学院。外部项目合作伙伴是助听器制造商Sivantos GmbH的Ronny Hannemann博士和密苏里-哥伦比亚大学心理学教授Steven A. Hackley，他在2015年首次提出人类存在退化耳廓定向系统的观点。