Γιατί οι σκληροί ήχοι είναι τόσο αφόρητοι για τον ανθρώπινο εγκέφαλο;
Οι περισσότεροι, αν όχι όλοι, από εμάς βρίσκουμε σκληρούς θορύβους, όπως αυτούς που προκαλούν οι συναγερμοί αυτοκινήτων, δύσκολο να αντέξουν. Νέα έρευνα εξετάζει τι συμβαίνει στον εγκέφαλο κατά την έκθεση σε αυτά τα ακουστικά ερεθίσματα.
Οι θόρυβοι από τρίψιμο, όπως οι συναγερμοί αυτοκινήτων, οι ήχοι ενός εργοταξίου ή ακόμα και οι ανθρώπινες κραυγές, είναι πολύ δύσκολο, αν όχι αδύνατο, να αγνοηθούν, κυρίως επειδή είναι δυσάρεστο.
Τι συμβαίνει όμως στον εγκέφαλό μας όταν ακούμε τέτοιου είδους θορύβους και γιατί τους θεωρούμε τόσο αφόρητους;
Αυτές είναι οι ερωτήσεις που μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης και τα Πανεπιστημιακά Νοσοκομεία της Γενεύης στην Ελβετία σκοπεύει να απαντήσει σε μια πρόσφατη μελέτη.
Γιατί είναι σημαντικό αυτό το ζήτημα πρώτα; Στο έγγραφο μελέτης τους - που εμφανίζεται στο περιοδικό Επικοινωνία φύσης - οι ερευνητές εξηγούν ότι συνδέεται με πτυχές της επικοινωνίας.
«Ένας πρώτος και πρωταρχικός σκοπός της επικοινωνίας είναι να τραβήξει την προσοχή των συγκεκριμένων [ατόμων του ίδιου είδους]», γράφουν οι ερευνητές, «μια διαδικασία που μπορεί να βελτιστοποιηθεί προσαρμόζοντας την ένδειξη σήματος για να μεγιστοποιήσει τις αποκρίσεις αισθητήρα-κινητήρα του δέκτη».
Στη νευροεπιστήμη, η προεξοχή είναι η ποιότητα που ξεχωρίζει κάτι από αντικείμενα του ίδιου είδους. «Για να ενισχύσουμε την αισθητηριακή αίσθηση και να διασφαλίσουμε αποτελεσματικές αντιδράσεις στο άκρο του δέκτη, μια γενική στρατηγική είναι να αυξήσουμε την ένταση του σήματος, π.χ., φωνάζοντας ή φωνάζοντας», σημειώνουν οι συγγραφείς στο έγγραφο τους.
«Ωστόσο, το μέγεθος σήματος δεν είναι η μόνη παράμετρος που αλλάζει όταν αυξάνουμε τα επίπεδα φωνητικού ήχου. Ένα άλλο σημαντικό αναδυόμενο χαρακτηριστικό είναι η τραχύτητα, μια ακουστική υφή που προκύπτει από τα γρήγορα επαναλαμβανόμενα ακουστικά μεταβατικά », προσθέτουν.
Έτσι, στη μελέτη τους, οι επιστήμονες καθόρισαν αρχικά το φάσμα των ήχων που είναι «τραχύι» και δυσάρεστοι για τον ανθρώπινο εγκέφαλο. Στη συνέχεια κοίταξαν τις περιοχές του εγκεφάλου που ενεργοποιούν αυτούς τους θορύβους.
Πότε γίνεται ο θόρυβος «απαράδεκτος;»
Οι ερευνητές προσέλαβαν 27 υγιείς συμμετέχοντες μεταξύ 20 και 37 ετών, εκ των οποίων οι 15 ήταν γυναίκες. Οι ερευνητές συνεργάστηκαν με διάφορες ομάδες αυτών των συμμετεχόντων για διαφορετικά πειράματα.
Για μερικά από αυτά τα πειράματα, οι ερευνητές έπαιξαν στους συμμετέχοντες επαναλαμβανόμενους ήχους με συχνότητες μεταξύ 0 και 250 hertz (Hz). Έπαιξαν επίσης αυτούς τους ήχους σε προοδευτικά μικρότερα διαστήματα για να προσδιορίσουν το σημείο κατά το οποίο ορισμένοι από αυτούς τους ήχους έγιναν δυσάρεστοι.
«Ρωτήσαμε […] τους συμμετέχοντες πότε αντιλαμβάνονταν τους ήχους ως τραχιά (διακριτά ο ένας από τον άλλο) και πότε τους αντιλαμβάνονταν ως ομαλούς (σχηματίζοντας έναν συνεχή και μονό ήχο)», λέει ένας από τους ερευνητές, ο Luc Arnal.
Η ομάδα διαπίστωσε ότι το ανώτατο όριο τραχύτητας του ήχου εμφανίζεται όταν το ερέθισμα φτάσει περίπου τα 130 Hz. «Πάνω από αυτό το όριο, οι συχνότητες ακούγονται ότι σχηματίζουν μόνο έναν συνεχή ήχο», εξηγεί ο Arnal.
Για να καταλάβουν πότε, ακριβώς, οι τραχύι ήχοι γίνονται δυσάρεστοι, οι ερευνητές ζήτησαν επίσης από τους συμμετέχοντες - καθώς άκουγαν ήχους διαφορετικών συχνοτήτων - να βαθμολογήσουν τους ήχους σε κλίμακα από ένα έως πέντε, με πέντε που σημαίνει "αφόρητα".
«Οι ήχοι που θεωρήθηκαν ανυπόφοροι ήταν κυρίως μεταξύ 40 και 80 Hz, δηλαδή στο εύρος των συχνοτήτων που χρησιμοποιήθηκαν από συναγερμούς και ανθρώπινες κραυγές, συμπεριλαμβανομένων εκείνων ενός μωρού», σημειώνει ο Arnal.
Αυτοί οι δυσάρεστοι ήχοι είναι αυτοί που οι άνθρωποι μπορούν να αντιληφθούν από απόσταση - αυτοί που πραγματικά τραβούν την προσοχή μας. "Γι 'αυτό οι συναγερμοί χρησιμοποιούν αυτές τις γρήγορες επαναλαμβανόμενες συχνότητες για να μεγιστοποιήσουν τις πιθανότητες ανίχνευσής τους και να κερδίσουν την προσοχή μας", προσθέτει ο Arnal.
Όταν τα ακουστικά ερεθίσματα επαναλαμβάνονται συχνότερα από κάθε 25 χιλιοστά του δευτερολέπτου, εξηγούν οι ερευνητές, ο ανθρώπινος εγκέφαλος καθίσταται ανίκανος να προβλέψει τα διαφορετικά ερεθίσματα και τα αντιλαμβάνεται ως συνεχή θόρυβο που δεν μπορεί να αγνοήσει.
Οι σκληροί ήχοι προκαλούν αποστροφές του εγκεφάλου
Όταν οι ερευνητές παρακολούθησαν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου για να ανακαλύψουν ακριβώς γιατί ο εγκέφαλος βρίσκει αυτούς τους σκληρούς θορύβους τόσο αφόρητους, βρήκαν κάτι που δεν περίμεναν.
«Χρησιμοποιήσαμε ένα ενδοκρανιακό [ηλεκτροεγκεφαλογράφημα], το οποίο καταγράφει τη δραστηριότητα του εγκεφάλου μέσα στον ίδιο τον εγκέφαλο ως απόκριση στους ήχους», εξηγεί ο συν-συγγραφέας Pierre Mégevand.
Οι ερευνητές παρακολούθησαν την εγκεφαλική δραστηριότητα όταν οι συμμετέχοντες άκουσαν ήχους που υπερέβαιναν το ανώτερο όριο τραχύτητας (πάνω από 130 Hz), καθώς και ήχους εντός του ορίου που οι συμμετέχοντες είχαν αξιολογήσει ως ιδιαίτερα δυσάρεστες (μεταξύ 40 και 80 Hz).
Στην προηγούμενη κατάσταση, οι ερευνητές είδαν ότι μόνο ο ακουστικός φλοιός στον άνω κροταφικό λοβό ενεργοποιήθηκε, το οποίο είναι «το συμβατικό κύκλωμα ακοής», όπως παρατηρεί ο Mégevand.
Ωστόσο, όταν οι συμμετέχοντες άκουσαν ήχους στο εύρος 40-80 Hz, άλλες περιοχές του εγκεφάλου έγιναν επίσης ενεργές, προκαλώντας έκπληξη των ερευνητών.
«Αυτοί οι ήχοι ζητούν την αμυγδαλή, τον ιππόκαμπο και την ινσουλίνη ειδικότερα, σε όλες τις περιοχές που σχετίζονται με την προεξοχή, την αποστροφή και τον πόνο. Αυτό εξηγεί γιατί οι συμμετέχοντες τα βίωσαν ως αφόρητα. "
Λουκ Άρναλ
«Τώρα καταλαβαίνουμε επιτέλους γιατί ο εγκέφαλος δεν μπορεί να αγνοήσει αυτούς τους ήχους. Κάτι ιδιαίτερο συμβαίνει σε αυτές τις συχνότητες και υπάρχουν επίσης πολλές ασθένειες που δείχνουν άτυπες εγκεφαλικές αποκρίσεις στους ήχους στα 40 Hz. Αυτά περιλαμβάνουν το Αλτσχάιμερ, τον αυτισμό και τη σχιζοφρένεια », λέει ο Άρναλ.
Προχωρώντας προς τα εμπρός, οι ερευνητές σχεδιάζουν να πραγματοποιήσουν πιο λεπτομερή έρευνα για τα εγκεφαλικά δίκτυα που ανταποκρίνονται σε σκληρούς ήχους. Ελπίζουν να μάθουν αν είναι δυνατόν να ανιχνευθούν ορισμένες νευρολογικές καταστάσεις απλώς παρακολουθώντας την εγκεφαλική δραστηριότητα ως απόκριση σε συγκεκριμένους ήχους.
