Die Form der Ohren ist für unsere Fähigkeit wichtig, eine Schallquelle im Raum zu verorten. Die wulstigen Strukturen bestimmen dabei, wie der Schall in unser Innenohr reflektiert wird. Es entstehen dadurch akustische Effekte, durch die unser Gehirn berechnen kann, woher ein Ton im Raum kommt. Dieses System hat ein deutsch-kanadisches Wissenschaftlerteam durch Experimente eindrucksvoll verdeutlicht: Demnach „kennt“ das Gehirn die individuelle Form der Ohren eines jeden Menschen: Wenn man sie künstlich verändert, kann unser Denkorgan Schallquellen zunächst nicht mehr richtig verorten.
Wie die Forscher erklären, ist die Ohrform vor allem bei Zuordnungen von Schall wichtig, der aus dem Nahbereich und von oben oder unten kommt. Ob ein Ton rechts oder links ertönt, hat hingegen vor allem mit der Distanz zwischen unseren beiden Ohren zu tun: Klingelt rechts von uns ein Telefon, so erreichen die Schallwellen zuerst das rechte Ohr, anschließend mit etwas Verzögerung das linke. Unser Gehirn kann anhand dieser Verzögerung erfassen, woher ein Geräusch stammt.
Die unregelmäßige Form dient der vertikalen Schall-Verortung
Bei vertikalen Verortungen kommen dann hingegen die wulstigen Strukturen ins Spiel, erklären die Wissenschaftler: “Töne von oben oder unten treffen dabei leicht unterschiedlich auf die äußeren Bereiche unserer Hörorgane. Die Ohrmuschel reflektiert dabei durch ihre unregelmäßige Form den Schall in den Gehörgang. Dadurch entsteht ein kurzes Echo, das die Klangfarbe ändert”, sagt Marc Schönwiesner von der Universität Leipzig. Die Klangfarbe ist dabei die Eigenschaft eines Tons, die sich aus der Lautstärke der einzelnen im Ton enthaltenen Frequenzen bestimmt. “Unser Gehirn kann diese kleinen Unterschiede lernen und mit verschiedenen Richtungen assoziieren”, sagt der Wissenschaftler.
Er und seine Kollegen haben dieses System untersucht, indem sie bei 15 Freiwilligen die äußere Ohrform leicht veränderten. Die Teilnehmer bekamen dazu ein kleines, von außen nicht erkennbares Silikonstück eingesetzt. Zuvor und anschließend spielten die Wissenschaftler den Teilnehmern in einem Schall-Labor Töne vor, von denen sie zuordnen sollten, ob sie von oben oder unten kamen.
Das Gehirn kennt seine Ohren
Es zeigte sich: Vor der Veränderung ihrer Ohrform konnten die Versuchspersonen die Töne recht präzise verorten – mit den eingesetzten Silikonstücken gelang ihnen das allerdings kaum noch. “Als wir ihnen etwa einen Ton oberhalb ihres Kopfes vorspielten, glaubten sie dann plötzlich, dass er von unten kam”, sagt Schönwiesner.
Das änderte sich allerdings, nachdem sich die Probanden mit ihren neuen Ohren einige Zeit durch den Alltag bewegt hatten. Nach einigen Tagen konnten sie bei erneuten Hörtests wieder an ihre ursprünglichen Hörerfolge anknüpfen. Das Gehirn hatte sich demnach auf die neuen akustischen Merkmale eingestellt. Das bedeutet: “Wir können mit unseren eigenen individuell gestalteten Ohren hören, weil unser Gehirn ihre Form kennt”, resümiert Schönwiesner.
