De ce sunetele dure sunt atât de insuportabile pentru creierul uman?
Cei mai mulți dintre noi, dacă nu toți, consideră zgomote dure, precum cele pe care alarmele auto le fac greu de suportat. Noi cercetări analizează ce se întâmplă în creier în timpul expunerii la acești stimuli auditivi.
Zgomotele de rețea, cum ar fi alarmele auto, sunetele unui șantier sau chiar țipetele umane, sunt foarte dificile, dacă nu imposibil de ignorat, în principal pentru că sunt neplăcute.
Ce se întâmplă totuși în creierul nostru când auzim astfel de zgomote și de ce le găsim atât de insuportabile?
Acestea sunt întrebările la care și-a propus să răspundă o echipă de cercetători de la Universitatea din Geneva și Spitalele Universitare din Geneva din Elveția într-un studiu recent.
De ce este importantă această problemă în primul rând? În lucrarea lor de studiu - care apare în jurnal Comunicări despre natură - cercetătorii explică faptul că se leagă de aspecte ale comunicării.
„Un prim și mai important scop al comunicării este de a atrage atenția specificaților [indivizii aceleiași specii]”, scriu cercetătorii, „un proces care poate fi optimizat prin adaptarea semnalului semnalului pentru a maximiza răspunsurile senzoriale-motorii ale receptorului”.
În neuroștiințe, evidența este calitatea care diferențiază ceva de obiectele de același fel. „Pentru a amplifica sensibilitatea senzorială și pentru a asigura reacții eficiente la capătul receptorului, o strategie generică este de a crește intensitatea semnalului, de exemplu, țipând sau strigând”, notează autorii în lucrarea lor.
„Cu toate acestea, mărimea semnalului nu este singurul parametru care se schimbă atunci când creștem nivelurile sonore vocale. O altă caracteristică importantă în curs de dezvoltare este rugozitatea, o textură acustică care apare din tranzitorii acustici repetiți rapid ”, adaugă ei.
Deci, în studiul lor, oamenii de știință au stabilit mai întâi gama de sunete care sunt „aspre” și neplăcute pentru creierul uman. Apoi s-au uitat la zonele creierului pe care aceste zgomote le activează.
Când devine „intolerabil zgomotul?”
Cercetătorii au recrutat 27 de participanți sănătoși cu vârste cuprinse între 20 și 37 de ani, dintre care 15 erau femei. Cercetătorii au lucrat cu diferite grupuri ale acestor participanți pentru diferite experimente.
Pentru unele dintre aceste experimente, cercetătorii au redat participanților sunete repetitive cu frecvențe cuprinse între 0 și 250 hertz (Hz). De asemenea, au redat aceste sunete la intervale progresiv mai scurte pentru a determina punctul în care unele dintre aceste sunete au devenit neplăcute.
„Am […] întrebat participanții când au perceput sunetele ca fiind aspre (distincte una de cealaltă) și când le-au perceput ca netede (formând un sunet continuu și unic)”, spune unul dintre cercetători, Luc Arnal.
Echipa a descoperit că limita superioară a rugozității sonore apare atunci când stimulul atinge aproximativ 130 Hz. „Peste această limită, frecvențele sunt auzite ca formând un singur sunet continuu”, explică Arnal.
Pentru a înțelege când, exact, sunetele aspre devin neplăcute, cercetătorii le-au cerut participanților - în timp ce ascultau sunete cu frecvențe diferite - să evalueze sunetele pe o scară de la unu la cinci, cu cinci care înseamnă „insuportabil”.
„Sunetele considerate intolerabile au fost în principal între 40 și 80 Hz, adică în gama de frecvențe utilizate de alarme și țipete umane, inclusiv cele ale unui bebeluș”, notează Arnal.
Aceste sunete neplăcute sunt cele pe care oamenii le pot percepe de la distanță - cele care chiar ne atrag atenția. „De aceea, alarmele folosesc aceste frecvențe repetitive rapide pentru a maximiza șansele ca acestea să fie detectate și să câștige atenția noastră”, adaugă Arnal.
Când stimulii auditivi se repetă mai des decât la fiecare 25 de milisecunde sau cam așa, explică cercetătorii, creierul uman devine incapabil să anticipeze diferiții stimuli și îi percepe ca pe un zgomot continuu pe care nu îl poate ignora.
Sunetele dure declanșează zone de creier aversiune
Când cercetătorii au monitorizat activitatea creierului pentru a afla exact de ce creierul găsește aceste zgomote aspre atât de insuportabile, au găsit ceva la care nu se așteptaseră.
„Am folosit o [electroencefalogramă] intracraniană, care înregistrează activitatea creierului în interiorul creierului ca răspuns la sunete”, explică co-autorul Pierre Mégevand.
Cercetătorii au monitorizat activitatea creierului atunci când participanții au auzit sunete care depășeau limita superioară de rugozitate (peste 130 Hz), precum și sunete în limita pe care participanții au considerat-o deosebit de neplăcută (între 40 și 80 Hz).
În starea anterioară, cercetătorii au văzut că doar cortexul auditiv din lobul temporal superior a devenit activ, care „este circuitul convențional pentru auz”, așa cum observă Mégevand.
Cu toate acestea, când participanții au auzit sunete în intervalul 40-80 Hz, și alte zone ale creierului au devenit active, spre surprinderea cercetătorilor.
„Aceste sunete solicită amigdala, hipocampul și insula în special, toate domeniile legate de evidență, aversiune și durere. Acest lucru explică de ce participanții le-au experimentat ca fiind insuportabile. ”
Luc Arnal
„Înțelegem acum de ce creierul nu poate ignora aceste sunete. Ceva special se întâmplă la aceste frecvențe și există, de asemenea, multe boli care prezintă răspunsuri atipice ale creierului la sunete la 40 Hz. Acestea includ Alzheimer, autism și schizofrenie ”, spune Arnal.
În viitor, cercetătorii intenționează să efectueze cercetări mai detaliate asupra rețelelor cerebrale care răspund la sunete dure. Ei speră să afle dacă este posibilă detectarea anumitor afecțiuni neurologice prin simpla monitorizare a activității creierului ca răspuns la anumite sunete.
