Sluchové obrazy jsou formou mentálních obrazů, které se používají k organizování a analýze zvuků, když není přítomen vnější sluchový podnět. Tato forma obrazů je rozdělena do několika sluchových modalit, jako jsou slovní obrazy nebo hudební obrazy. Tato modalita mentálních obrazů se liší od jiných smyslových obrazů, jako jsou motorické obrazy nebo vizuální obrazy. Živost a detail sluchových obrazů se může lišit od člověka k člověku v závislosti na jeho pozadí a stavu jeho mozku. Během všech výzkumů vyvinutých k pochopení sluchových obrazů behaviorální neurovědec zjistil, že sluchové obrazy vyvinuté v myslích subjektu jsou generovány v reálném čase a skládají se z poměrně přesných informací o kvantifikovatelných sluchových vlastnostech, jakož i melodických a harmonických vztazích. Tyto studie byly v poslední době schopny získat potvrzení a uznání díky příchodu pozitronové emisní tomografie a fMRI skenů, které mohou potvrdit fyziologickou a psychologickou korelaci.
Přesnost tempa v rámci sluchového obrazu obvykle trpí, když si člověk vzpomene, nicméně konzistentnost jeho vnímání tempa je zachována. Při průzkumu sluchového obrazu subjektu se jeho smysl pro tempo obvykle pohybuje do 8% původního tempa slyšeného v písni, kterou subjekt slyšel někdy v minulosti. To se prokázalo tím, že subjekty porovnaly výšku dvou slov v písni. Lidé například mohou zpívat prostřednictvím „Rolniček“ ve své hlavě a určit, zda existuje rozdíl v výšce mezi slovem „Sníh“ a „Sleigh“. Experimenty jako tento ukázaly, že porovnání výšek dvou slov trvá déle, pokud je prostor mezi dvěma slovy větší. Proto je struktura tempa melodie zachována ve sluchovém obrazu. Pokud však někdo měl hudební vzdělání, pak má daná osoba větší flexibilitu ve svém sluchovém obrazovém tempu.
Lidé si zachovávají poměrně silný sluchový obraz pro detaily v tónu, který lze zlepšit hudebním tréninkem. Vývoj kultivace sluchového obrazu s absolutní výškou tónu, který je schopen určit tón po zaslechnutí zvuku, je však závislý na dětském hudebním tréninku a genetických faktorech. Lidé jsou schopni zlepšit svou diskriminaci výšky tónu, nicméně nemohou zlepšit svou detekci. Studie detekce sluchové výšky obrazu ukázaly, že doba odezvy se zvyšuje při posuzování dvou vysokých tónů na rozdíl od posuzování dvou nízkých tónů.
Z mnoha aspektů zvuku je hlasitost charakteristickou vlastností zvukových obrazů, které se obvykle ztrácejí nebo zhoršují. To je patrné, když se lidé pokoušejí představit si píseň a ve zvukovém obraze je málo patrná dynamika hlasitosti. Podle Pitta a Crowdera se ukázalo, že kódování hlasitosti do našich zvukových obrazů má malou korelaci s jakýmikoli fyziologickými nervovými faktory. Jiní vědci jako Intons-Petersons se domnívají, že v našich zvukových obrazech je kódování hlasitosti, že pokud tomu tak je, s největší pravděpodobností se vyskytuje v motorické mozkové kůře člověka.
Sluchové obrazy vyvinuté z textů nebo slov obecně jsou také považovány za součást vnitřní řeči. Když si lidé představí svůj hlas nebo hlasy druhých, je to považováno za vnitřní řeč, ale někteří badatelé tvrdí, že je to nedostatek sebekontroly řeči. To se obecně týká představování řeči, která se může objevit, když se snaží vzpomenout si, co někdo řekl, nebo zvuk jeho hlasu, který může být vyvolán dobrovolně nebo nedobrovolně. Sluchové slovní obrazy jsou považovány za užitečné pro procvičování a organizování věcí, které by lidé chtěli říct osobně. Například procvičování řeči nebo příprava zpívat část písně.
Kognitivní vědci se velmi zajímají o zjištění, jaké mozkové struktury jsou zapojeny do mentálního zobrazování s cílem poskytnout konzistentní, lokalizované a hmatatelnější důkazy. Bylo zjištěno, že zvukové snímky využívají pravého laloku, protože lidé s lézemi pravého laloku mají tendenci mít potíže s generováním zvukových snímků. Je to proto, že zvukové zobrazování vyžaduje použití čelního a nadřazeného spánkového pravého laloku, stejně jako mnoho pravého sluchového asociačního kortiku. Tyto části mozku jsou obvykle zapojeny do interpretace inflekce zvuků (jako jsou smutné nebo zlostné zvuky).
Doplňková motorická oblast je také zapojena do generování obrazu a kóduje motorické procesy, které mají dělat, zatímco pravý thalamus je hypoteticky součástí získávání zvukového obrazu. Aktivace doplňkové motorické oblasti je také relevantní, protože je to část mozku, která je zapojena, když je motorická úloha představována na rozdíl od příliš prováděné. To ukazuje, že vývoj zvukového obrazu je částečně motorická úloha.
Během zvukových verbálních snímků byly aktivovány dolní frontální kůra a inzulín a také doplňková motorická oblast, levá horní temporální/dolní parietální oblast, pravá zadní cerebelární kůra, levá prekurzorová a horní temporální gyri. Jiné oblasti mozku byly aktivovány během zvukových snímků, nicméně zatím nedošlo k procesu kódování, který by mu byl přisuzován, jako jsou frontopolární oblasti a subkallosální gyrus.
Když lidé přijímají zvukové vstupy, vytváří se zvukový obraz. Jak se asociace s částmi organizovaného zvuku stávají silnějšími a složitějšími, ticho spojené se zvukem může vyvolat zvukové obrazy v mozku.
Jak se asociace mezi jednotlivými zvukovými úseky, jako je hudba nebo opakující se dialogy, stávají silnějšími a složitějšími, i ticho spojené se zvukem může iniciovat zvukové obrazy v mozku. Byly provedeny studie, ve kterých lidé poslouchají CD znovu a znovu s tichem mezi skladbami a nervová aktivita byla analyzována pomocí fMRI. Důsledně se zjistilo, že prefrontální kortex a premotorové kortikální oblasti byly aktivní během očekávání zvukových obrazů. Kadální PFC se používalo hodně během raných fází učení písně, zatímco v pozdějších fázích se používalo spíše rostrální PFC indikující posun v kortexových oblastech používaných během asociace zvukového zobrazování.
Hudební trénink a zkušenosti
Hudební trénink se trvale ukazuje jako mocný způsob, jak zpřesnit zvukové obrazy umožňující lidem rozeznat a manipulovat s různými charakteristikami zvuku, jako je výška tónu, zabarvení, tempo atd. Hudební trénink může způsobit, že lokalizované sítě neuronů střílejí synchronně mnohem snadněji prostřednictvím prostorových časových palebných obrazců (Hebbovská teorie), což může vysvětlit, proč je u hudebně trénovaných subjektů posílena nehudební zvuková obraznost. Pro hudebně naivní lidi je hudba především externí zkušeností. Naïvní lidé jsou výrazně horší než vysoce trénovaní jedinci při všech sluchových obrazových úkolech.
I když subjekty nemohou zaměnit sluchový obraz za vnímaný zvuk, někteří lidé mohou prožívat velmi živé sluchové obrazy. Rozdíl v živosti mezi osobami může být důležitou neuronální korelací smyslových procesů a poznávání vyššího řádu. Bucknellovo sluchové obrazové skóre hodnotí živost sluchových obrazů člověka a bylo prokázáno, že přímo koreluje s neuronální aktivitou nadřazeného temporálního gyru i prefrontální kůry mozkové. Hudební trénink nepřináší zlepšení živosti sluchových obrazů, nicméně data ukazující, zda lze živost zlepšit nebo zda se okruh věnovaný živosti ukázal jako neprůkazný.
Bylo provedeno několik studií týkajících se zvukových obrazů generovaných u subjektů během snění. Existují různé druhy zvukových obrazů, které lidé zažívají ve svých snech, když se probudí ze spánku s rychlými pohyby očí. Sluchové obrazy jsou obecně poměrně časté při spánku s rychlými pohyby očí, přičemž většinou se jedná o slovní zvukové obrazy. Studie zjistily, že posledními zvukovými obrazy ve snu jsou obvykle slova vyslovená vlastní postavou ve snu. Některá zjištění týkající se zvukových obrazů ve snu u pacientů s lézemi na mozku a dětskými sny byla provedena také, ale jsou spíše spekulativní.
Existuje mnoho neoficiálních důkazů, že čtení notového zápisu může způsobit, že hudebníci vycítí sluchový obraz noty, kterou čtou, což je jev zvaný notační audiace. Současné studie ukazují, že pouze někteří hudebníci, kteří umí číst notový zápis, mohou slyšet vnitřní hlas napodobující melodii při čtení notového zápisu, který sloužil jako zajímavý způsob studia k pochopení způsobu, jakým je informace zakódována v mozku. Hudebníci mají významně narušený smysl pro notační audienci během fonetického rozptýlení kvůli protichůdným signálům navozeným na jedinou smyslovou modalitu. Někteří hudebníci, kteří jsou zběhlí ve čtení notového zápisu, mohou zažít sluchový obraz při čtení úryvku pro Symfonii č. 40 z Mozarta níže.
Pacienti se schizofrenií mají oslabený smysl pro realitu a pro to, jak reagovat na realitu. Navíc u 60% pacientů trpících schizofrenií existuje hypotéza, že mají mnohem živější smysl pro zvukové obrazy. Když byly normální subjekty i osoby se schizofrenií požádány o vytvoření zvukového obrazu, ukázalo se, že pacienti se schizofrenií mají mnohem slabší aktivaci zadní mozkové kůry, hipokampů, bilaterálních lentikulárních jader, pravého thalamu, střední a horní kůry a levého jádra accumbens. Tyto oblasti jsou důležité pro vnitřní řeč a verbální sebemonitorování, což může vysvětlit, proč je u schizofrenie pravděpodobnější, že vyvolá sluchové halucinace. Tyto sluchové halucinace se liší od interního monologu, který je obvykle zobrazován v první osobě. Halucinace jsou naopak představovány ve druhé a třetí osobě, o nichž se spekuluje, že jsou způsobeny zvýšenou aktivitou v levém premotoru, střední temporální a nižší parietální kůře a doplňkovou motorickou oblastí při snímkování ve druhé nebo třetí osobě.
Důsledky a budoucí studie
Studie o zvukových obrazech mohou dát vhled do nedobrovolných rušivých obrazů zvaných ušní červi. Vztahující se jev, ve kterém laik zažil ušního červa, je, když se jingle uvízne v hlavě člověka. Nicméně, někteří lidé trpící obsedantně kompulzivní poruchou mohou mít tvrdohlavé ušní červy, kteří zůstávají po mnohem delší dobu v řádu let, ve kterých výzkum zvukových obrazů může být schopen je zachránit a zbavit se jejich sluchového obrazu.
Tyto studie jsou důležité pro psychology, kteří chtějí pochopit, jak funguje lidská paměť a hudební poznávání. U většiny způsobů paměti si lidé spontánně nepamatují fakta nebo myšlenky po celý den, pokud to není naléhavé pro jejich současnou situaci, nicméně sluchové obrazy mohou spontánně a neustále lidem docházet, takže důkazy říkají, že tento způsob paměti se liší od ostatních. Například sluchové obrazy, které jsou zapamatovány, jsou obvykle 10-20 sekund dlouhé, nicméně zapamatování si faktů nebo scén nemusí nutně obsahovat časová razítka jako sluchové obrazy. Tento vhled by měl význam pro pochopení vztahu hudby a paměti.
Hudebníci a hudební pedagogové mohou být navíc schopni snížit množství praxe, kterou musí fyzicky vykonávat, zdokonalováním svých sluchových obrazů kvůli zdokonalování sluchové diskriminace a organizace. Zlepšením schopnosti člověka manipulovat se svým „vnitřním uchem“ a pojetím sluchových obrazů se může lépe učit a hrát hudbu v kratším časovém měřítku s menším úsilím.