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Uno studio accettato dalla peer-review mensile The Hearing Research sostiene che l'udito subacqueo non sempre è mediato dalla conduzione ossea dell’orecchio interno.

La funzionalità dell’udito riveste un ruolo cruciale nel processo comunicativo e nell’orientamento spaziale. Anche se tutti i mammiferi hanno inizialmente vissuto sulla terraferma, alcuni trascorrono buona parte della loro vita in acqua, ed è proprio sott'acqua -  anche a distanze di pochi metri - che il suono diventa il segnale sensoriale più affidabile rispetto alla visione. 

Come funziona l’udito sott’acqua nei mammiferi terrestri

Per un mammifero terrestre, adattare le proprie capacità uditive al suono subacqueo non è banale. L'impedenza acustica nell'acqua, infatti, è molto più alta che nell'aria, il che significa che la velocità delle particelle a un certo livello di pressione sonora è molto più bassa nell'acqua che nell'aria.

Negli ultimi decenni, lo scopo di molti studi bioacustici è stato quello di comprendere quanto e come gli esseri umani possano sentire sott'acqua, sebbene tutti i loro sistemi sensoriali siano completamente adattati per essere utilizzati nell’aria. 

Il dato rilevante che emerge da un’analisi della letteratura è una grande discrepanza nei risultati degli studi in merito alle soglie uditive subacquee misurate negli esseri umani. I primi studi hanno, infatti, riportato grandi differenze in termini di sensibilità uditiva nell'aria e in acqua, come  d’altronde previsto dalla precedente ipotesi di conduzione ossea. 

Con il termine conduzione ossea si indicano diversi percorsi non timpanici avviati da vibrazioni indotte dal suono nella testa e nel corpo che alla fine generano le vibrazioni dei fluidi cocleari. Alle basse frequenze (<400 Hz aria) la testa si muove come un corpo rigido, mentre a frequenze più alte le vibrazioni sono dominate da vibrazioni della struttura del  cranio. 

Le tecniche per valutare l’udito direzionale

Un altro aspetto dell'udito determinante per capire come gli esseri umani riescano a sentire sott'acqua è l'udito direzionale. Questo viene esaminato misurando l'angolo udibile minimo (MAA), ovvero l'angolo più piccolo che può essere percepito tra due sorgenti sonore. In aria, l'MAA dipende dall'azimut e dalla frequenza del segnale, ma può essere inferiore a 1°. Gli MAA subacquei umani vanno, invece, da 7° a 21°, a seconda del tipo di segnale e dell'esperienza del soggetto. Un altro modo per valutare le capacità uditive direzionali consiste nel riprodurre un suono da una posizione sconosciuta e chiedere al soggetto di individuare la direzione della sorgente sonora.

Sensibilità dell’udito umano e capacità di localizzazione del suono sott’acqua: dati dello studio

Al fine di indagare le capacità uditive subacquee negli esseri umani in termini di soglie assolute e localizzazione del suono sono stati arruolati 7 soggetti apneisti esperti con nessuna disabilità uditiva. Al fine di eliminare i rumori di fondo e potenziali echi che avrebbero potuto pregiudicare il segnale acustico o l'udito dei test, lo studio è stato condotto in una piscina in cemento a basso rumore. 

I risultati ottenuti da quest’ultima ricerca evidenziano che le soglie uditive subacquee erano di 4-26 dB e 40-62 dB superiori a quelle dell'udito in aria misurate rispettivamente in unità di intensità e pressione: dunque notevolmente inferiori a quanto sinora riportato in letteratura. 

A 500 Hz, le soglie subacquee erano in media 26 dB inferiori rispetto a quelle previste dall'ipotesi di conduzione ossea, mentre a frequenze più alte le soglie subacquee erano più simili alle soglie dovute alla conduzione ossea. Le soglie subacquee basse permettono, dunque, di escludere la conduzione ossea come il percorso primario all'orecchio interno nella gamma di frequenza inferiore a 1 kHz . A frequenze più alte, dove non si applica il movimento del corpo rigido, la conduzione ossea invece  può ancora essere coinvolta nell'udito subacqueo. 

Inoltre, i segnali fisici alla direzione del suono sono diversi nell'aria e nell'acqua e le scarse capacità uditive in merito alla direzionalità indicano che, nonostante le soglie uditive basse, gli esseri umani non hanno particolari adattamenti per elaborare segnali acustici direzionali sott'acqua.

Reference

K. Sørensen , J. Christensen-Dalsgaard , M. Wahlberg , Is Human underwater hearing mediated by bone conduction?, Hearing Research (2022), doi:https://doi.org/10.1016/j.heares.2022.108484

22 Aprile 2022
Autore: 4015