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13 不受控的耳朵:外耳肌

不管在办公室还是在家里,看到有人说悄悄话,我们一般都会留意一下。如果隐隐约约听到了自己的名字,那么一定会禁不住竖起耳朵,仔细听听他们在小声地说些什么。

不过,事实上我们人类是做不到竖起耳朵这个动作的。和其他的哺乳动物不同,人类控制耳朵活动的肌肉已经退化了。

控制耳朵活动的肌肉名为“外耳肌”,也叫“动耳肌”,主要控制耳道外的部分即耳郭的肌肉的活动。猫、狗等哺乳动物的外耳肌由10~14种十分发达的肌肉构成,耳朵可以竖起,用来感知猎物或天敌发出的声音。

人类的外耳肌包含于头部肌肉中位于面部的、能够做出各种表情的面肌之内,肌肉表层与皮肤相连,因此也属于一种皮肌。

外耳肌中,耳郭周围的肌肉统称外侧外耳肌,由耳后肌、耳前肌、耳上肌、耳侧肌等四类肌肉构成,它们各自拥有不同的功能。此外,耳郭内部也存在一部分小肌肉。

上述肌肉分别位于耳郭的后方、前方、上方。耳后肌控制耳郭向后活动,耳前肌控制耳郭向前活动,耳上肌控制耳郭向上活动。耳侧肌与外耳周围的筋膜相连,控制耳郭向上竖起。

大部分的肌肉是通过肌腱与骨头连接的,因此肌肉的力量比较强大。但上面提到的这些外耳肌一端是与皮肤相连的,所以很难将肌肉力量传导至耳朵,并且运动神经也并不发达,无法对肌肉进行精确的控制,因此外耳肌无法使耳朵活动起来。

外耳肌并不属于耳朵的一部分,而是一种与表情控制相关的肌肉。

不过,有一些特殊的人群,他们的耳朵是可以活动的。当然并不是在耳朵本身肌肉的作用下活动,而是鬓角至头部侧面部位的皮下肌肉发力,带动周围的皮肤活动,从而使耳朵也一并活动起来。有些人通过训练,也能够掌握这项特殊技能。

昭和时代的著名演员胜新太郎在电影《座头市》中扮演了一位双目失明的神速拔刀武士。据说,他为了表现出主人公对声音的敏锐感知力,接受了几个月的训练,之后,他的耳朵由原先的纹丝不动变得能够自由活动起来。

相反,有些人的耳朵不需要训练就能活动。还有一些人,两只耳朵虽然能动,但不能同时活动,一次只能活动一侧的耳朵。

日本花样滑冰运动员羽生结弦还在上学时,由于训练较多,学习时间不足,所以上课时使劲地竖起耳朵,认真听老师讲课,直到同学惊诧地对他说“你的耳朵在动呢”,他才意识到自己的这项特殊能力。

最早确认外耳肌这一退化器官的存在的人,正是英国的进化论学者查尔斯·达尔文。

达尔文在1871年出版的《人类的由来》一书中提到,“虽然痕迹器官易于变化,但它们与人类的生活已经基本没有关系,因此反而不容易被淘汰。”

其中提到的一个例子就是外耳肌。他写道:“有些人的耳朵是可以向着各个角度活动的,相反也有人的耳朵完全不能活动,因此人类的耳朵是多种多样的。”到了1908年,研究人员发现,当眼球向左或向右移动时,外耳或者外耳肌也会同时活动。这是由于眼球活动时,反射神经会促使肌肉带动耳朵也向着相同方向活动。

另外,研究人员监测到,当声音从耳朵旁边传来时,肌肉内会产生微弱的电流。这是由于控制眼球转动的外展神经与控制外耳肌的面神经之间还残留着神经网络。由此可知,眼睛与耳朵是通过共同协作来收集信息的两个器官。可以说,这一发现能够证明人类尚在“动物”时期时,耳朵是能够活动的。

2015年,密苏里大学的史蒂文·哈克里副教授在研究中发现,人类的外耳肌是从3000多万年前由猴子向人类进化的过程中开始退化的。在那一时期,人类的听觉器官出现了非常大的变化,耳朵逐渐变小,相关的肌肉组织也逐渐退化。

人类的近亲,比如灵长类中的黑猩猩及其他类人猿等,耳朵大多数也是不能活动的。

与外耳肌相比,控制表情的面肌的肌肉在进化中逐渐发达起来,原因在于人类产生了喜怒哀乐等情感的表达需求。人类与其他哺乳动物相比,能够更加清晰地表达出细微的感情,因此控制面肌的神经回路也逐渐发达起来。

在形成群体社会之后,对于人类来说,敏锐地感知生活环境中的声音变得不再那么重要,而基于各种表情分析对方的语言,或利用表情等向同伴传递信息逐渐成为一种重要的生存技能。

相反,灵长类以外的大多数哺乳动物并没有形成大规模的群体社会,因此单独活动时通过耳朵收集声音信息是非常重要的,即使在睡觉的时候,它们对声音也是非常敏感的。

猫的睡眠时间平均约有16小时,但其中12小时属于浅睡眠中的快速眼动睡眠。

在快速眼动睡眠状态中,猫的身体已经入睡,但大脑却非常活跃,耳郭不断地转向发出声音的方向以收集信息,一旦出现异常的声音,身体可以马上跳起来开始行动。

狗也是一样。由于猫和狗的外耳肌属于面肌的一部分,因此在发怒、警惕的情况下做出凶狠的表情时,耳朵受到面肌的带动向后耷拉,这种行为表达的是一种激烈的情绪。

此外,耷拉耳朵其实也是一种防御行为,在进入攻击状态时,可以避免耳朵被咬住或受伤。由此可见,哺乳动物耳朵的活动,与感情、表情等是有关联性的。

猫的耳朵能够分别向左、向右活动,就像雷达的抛物面天线一样。在黑暗的环境中潜伏、狩猎时,这一功能有利于最大限度地发挥听觉能力,更加高效地收集声音。

2016年,京都大学心理学系在一项研究中发现,猫能够仅凭声音预测眼睛尚未看到的物体,它们的这项能力比猴子更加出色。

研究还发现,狗与猫听取高频音的能力也是很强的。原因可能在于,狗与猫的猎物大多为小型动物,它们的鸣叫声属于高音域的高频音。

同样以小型动物为捕猎对象的猫头鹰,由于没有耳郭,所以通常通过转动头部来确认方向。猫头鹰的听力不强,耳朵听到微弱的声音后,通过变化耳朵的位置和角度,使传达至左耳与右耳的声音出现微小的时差,由此判断猎物声音来源的准确位置。有一些猫头鹰在出生时两只耳朵就是错位的。对野生动物来说,听取声音的确是一项非常重要的能力。

外耳肌对于人类来说是一个退化的器官,但作为研究对象而言,却是一个非常有意义的痕迹器官。外耳肌隶属于表情肌,而表情肌与人类想要表达的感情以及相关的大脑活动存在着很大的关联性,因此外耳肌在研究人类最具代表性的功能的进化方面,提供了一个非常好的研究资料。

此外,通过研究那些已经失去功能的运动器官,或许还能够探明神经的进化历程以及器官退化在基因方面的原因。未来,此类研究也许能为听觉障碍的治疗贡献力量。当这些研究成果公布时,相信人们一定会竖起耳朵仔细倾听的。

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