Kodėl atšiaurūs garsai tokie nepakeliami žmogaus smegenims?
Daugeliui, jei ne visiems, sunku atlaikyti šiurkščius garsus, tokius kaip automobilių signalizacijos. Naujuose tyrimuose nagrinėjama, kas vyksta smegenyse veikiant šiems klausos stimulams.
Grotų garsus, tokius kaip automobilių signalizacija, statybvietės garsai ar net žmonių klyksmai, yra labai sunku ignoruoti, net jei neįmanoma, daugiausia todėl, kad jie nemalonūs.
Kas vis dėlto nutinka mūsų smegenyse, kai girdime tokius garsus, ir kodėl mums atrodo, kad tokie nepakeliami?
Tai yra klausimai, į kuriuos neseniai vykusiame tyrime siekė atsakyti tyrėjų grupė iš Ženevos universiteto ir Ženevos universiteto ligoninių Šveicarijoje.
Kodėl šis klausimas yra svarbus? Jų studijų dokumente, kuris pasirodo žurnale Gamtos komunikacijos - tyrėjai paaiškina, kad tai susiję su komunikacijos aspektais.
"Pirmasis ir svarbiausias bendravimo tikslas yra atkreipti konkretų žmonių [tos pačios rūšies individų] dėmesį", - rašo mokslininkai, - procesą, kurį galima optimizuoti pritaikant signalo ryškumą, kad maksimaliai padidėtų jutiklio ir motorinės reakcijos. "
Neuromoksle dėmesys yra ta savybė, kuri kažką išskiria iš tos pačios rūšies daiktų. "Norint sustiprinti jutiminį dėmesį ir užtikrinti veiksmingas reakcijas imtuvo gale, bendra strategija yra padidinti signalo intensyvumą, pvz., Rėkiant ar šaukiant", - pažymi autoriai savo darbe.
„Tačiau signalo dydis nėra vienintelis parametras, kuris keičiasi padidinus balso garso lygį. Kitas svarbus atsirandantis bruožas yra šiurkštumas, akustinė tekstūra, atsirandanti dėl greitai pasikartojančių akustinių pereinamųjų procesų “, - priduria jie.
Taigi, atlikdami tyrimą, mokslininkai pirmiausia nustatė „grubių“ ir nemalonių žmogaus smegenims garsų diapazoną. Tada jie pažvelgė į smegenų sritis, kurias suaktyvina šie garsai.
Kada triukšmas tampa „nepakenčiamas?“
Mokslininkai įdarbino 27 sveikus dalyvius nuo 20 iki 37 metų, iš kurių 15 buvo moterys. Tyrėjai dirbo su įvairiomis šių dalyvių grupėmis atlikdami skirtingus eksperimentus.
Kai kuriems iš šių eksperimentų tyrėjai grojo pasikartojančius garsus nuo 0 iki 250 hercų (Hz). Jie taip pat grojo šiuos garsus palaipsniui mažesniais intervalais, kad nustatytų, kada kai kurie iš šių garsų tapo nemalonūs.
„Mes […] klausėme dalyvių, kada jie suvokė, kad garsai yra šiurkštūs (skiriasi vienas nuo kito), o kada juos suvokia kaip sklandžius (susidaro vienas ištisinis ir vienas garsas)“, - sako vienas tyrėjų Lucas Arnalas.
Komanda nustatė, kad viršutinė garso šiurkštumo riba atsiranda, kai dirgiklis pasiekia maždaug 130 Hz. "Virš šios ribos, dažniai girdimi tik kaip vienas tęstinis garsas", - paaiškina Arnalas.
Norėdami suprasti, kada tiksliai šiurkštūs garsai tampa nemalonūs, tyrėjai taip pat paprašė dalyvių - klausydamiesi skirtingų dažnių garsų - įvertinti garsus skalėje nuo vieno iki penkių, penkių reiškiant „nepakeliamą“.
"Netoleruotini garsai daugiausia buvo nuo 40 iki 80 Hz, t. Y. Signalų ir žmonių, įskaitant kūdikio, riksmų naudojamų dažnių diapazone", - pažymi Arnalas.
Šie nemalonūs garsai yra tie, kuriuos žmonės gali suvokti iš tolo - tie, kurie tikrai atkreipia mūsų dėmesį. "Štai kodėl pavojaus signalai naudoja šiuos greitus pasikartojančius dažnius, kad padidintų tikimybę, jog jie bus aptikti, ir sulauksime mūsų dėmesio", - priduria Arnalas.
Kai klausos dirgikliai pasikartoja dažniau nei kas maždaug 25 milisekundės, tyrėjai paaiškina, kad žmogaus smegenys nebegali numatyti skirtingų dirgiklių ir suvokia juos kaip nuolatinį triukšmą, kurio negali ignoruoti.
Atšiaurūs garsai sukelia smegenų nepatrauklias sritis
Kai mokslininkai stebėjo smegenų veiklą, kad tiksliai išsiaiškintų, kodėl smegenims atrodo, kad šie šiurkštūs garsai yra tokie nepakeliami, jie rado tai, ko nesitikėjo.
„Mes panaudojome intrakranijinę [elektroencefalogramą], kuri atsako į garsus metu fiksuoja smegenų veiklą pačių smegenų viduje“, - aiškina bendraautorius Pierre Mégevand.
Tyrėjai stebėjo smegenų veiklą, kai dalyviai išgirdo garsus, kurie viršijo viršutinę šiurkštumo ribą (virš 130 Hz), taip pat garsus, esančius ribose, kurias dalyviai įvertino kaip ypač nemalonius (nuo 40 iki 80 Hz).
Ankstesnėje būsenoje tyrėjai pamatė, kad suaktyvėjo tik viršutinės laikinosios skilties klausos žievė, kuri „yra įprasta klausos grandinė“, kaip pastebi Mégevand.
Tačiau kai dalyviai išgirdo garsus 40–80 Hz diapazone, mokslininkų nuostabai suaktyvėjo ir kitos smegenų sritys.
„Šie garsai ypač reikalauja migdolos, hipokampo ir insulo, visų sričių, susijusių su dėmesiu, vengimu ir skausmu. Tai paaiškina, kodėl dalyviai juos išgyveno kaip nepakeliamus “.
Lucas Arnalas
„Dabar pagaliau suprantame, kodėl smegenys negali ignoruoti šių garsų. Šiais dažniais vyksta kažkas ypatingo, taip pat yra daugybė ligų, kurios rodo netipišką smegenų reakciją į 40 Hz dažnio garsus. Tai apima Alzheimerį, autizmą ir šizofreniją “, - sako Arnalas.
Ateityje mokslininkai planuoja atlikti išsamesnius smegenų tinklų, reaguojančių į šiurkščius garsus, tyrimus. Jie tikisi sužinoti, ar įmanoma aptikti tam tikras neurologines sąlygas paprasčiausiai stebint smegenų veiklą, reaguojant į tam tikrus garsus.
