Miksi ankarat äänet ovat niin sietämättömiä ihmisen aivoille?
Suurinta osaa, ellei kaikkia, meistä on vaikea sietää kovia ääniä, kuten autohälytysten aiheuttamia ääniä. Uudessa tutkimuksessa tarkastellaan, mitä aivoissa tapahtuu näille kuuloärsykkeille altistumisen aikana.
Ritiläääniä, kuten auton hälytyksiä, rakennustyömaiden ääniä tai jopa ihmisten huutoja, on erittäin vaikea, ellei mahdotonta sivuuttaa, lähinnä siksi, että ne ovat epämiellyttäviä.
Mitä aivoissa tapahtuu kuitenkin, kun kuulemme tällaisia ääniä, ja miksi me pidämme niitä niin sietämättöminä?
Nämä ovat kysymyksiä, joihin tutkijaryhmä Geneven yliopistosta ja Geneven yliopistollisista sairaaloista Sveitsissä on pyrkinyt vastaamaan äskettäisessä tutkimuksessa.
Miksi tämä asia on ensinnäkin tärkeä? Opinnäytetyössään - joka ilmestyy lehdessä Luontoviestintä - tutkijat selittävät, että se liittyy viestinnän osa-alueisiin.
"Ensisijainen ja tärkein viestinnän tarkoitus on kiinnittää erityisten (saman lajin yksilöiden) huomio", tutkijat kirjoittavat, "prosessi, joka voidaan optimoida mukauttamalla signaalin herkkyyttä maksimoimaan vastaanottimen aistimotoriset reaktiot."
Neurotieteessä etusija on laatu, joka erottaa jotain samanlaisista esineistä. "Aistinvaraisuuden vahvistamiseksi ja tehokkaiden reaktioiden varmistamiseksi vastaanottimen päässä on yleinen strategia lisätä signaalin voimakkuutta esimerkiksi huutamalla tai huutamalla", kirjoittajat huomauttavat paperissaan.
"Signaalin suuruus ei kuitenkaan ole ainoa parametri, joka muuttuu, kun nostamme äänen tasoa. Toinen tärkeä nouseva piirre on karheus, akustinen rakenne, joka syntyy nopeasti toistuvista akustisista transienteista ”, he lisäävät.
Joten tutkijat selvittivät tutkimuksessaan ensin äänen alueen, joka on "karkea" ja epämiellyttävä ihmisen aivoille. Sitten he tarkastelivat aivojen alueita, joita nämä äänet aktivoivat.
Milloin melusta tulee "sietämätöntä"?
Tutkijat rekrytoivat 27 terveellistä osallistujaa 20-37-vuotiaita, joista 15 oli naisia. Tutkijat työskentelivät näiden osallistujien eri ryhmien kanssa erilaisissa kokeissa.
Joissakin näistä kokeista tutkijat soittivat toistuvia ääniä taajuuksilla 0–250 hertsiä (Hz). He soittivat myös näitä ääniä asteittain lyhyemmillä aikaväleillä määrittääkseen kohdan, jossa joistakin näistä äänistä tuli epämiellyttäviä.
"Kysyimme osallistujilta, milloin he kokivat äänet karkeaksi (toisistaan erillisiksi) ja kun he kokivat ne tasaisiksi (muodostavat yhden jatkuvan ja yhden äänen)", kertoo yksi tutkijoista, Luc Arnal.
Tiimi havaitsi, että äänen karheuden yläraja tapahtuu, kun ärsyke saavuttaa noin 130 Hz. "Tämän rajan yläpuolella taajuuksien kuullaan muodostavan vain yhden jatkuvan äänen", Arnal selittää.
Ymmärtääkseen, milloin karkeista äänistä tulee epämiellyttäviä, tutkijat pyysivät myös osallistujia - kuunnellessaan eri taajuuksien ääniä - arvioimaan äänet asteikolla yhdestä viiteen, viisi tarkoittaa "sietämätöntä".
"Sietämättömiksi katsotut äänet olivat pääasiassa välillä 40 ja 80 Hz, ts. Hälytysten ja ihmisten, myös vauvan, huutojen taajuusalueella", toteaa Arnal.
Nämä epämiellyttävät äänet ovat ne, jotka ihmiset voivat havaita etäisyydellä - ne, jotka todella kiinnittävät huomiomme. "Siksi hälytykset käyttävät näitä nopeita toistuvia taajuuksia maksimoidakseen mahdollisuudet, että ne havaitaan ja kiinnitetään huomiomme", Arnal lisää.
Kun auditiiviset ärsykkeet toistuvat useammin kuin noin 25 millisekunnin välein, tutkijat selittävät, ihmisen aivot eivät kykene ennakoimaan erilaisia ärsykkeitä ja kokevat ne jatkuvana meluna, jota se ei voi sivuuttaa.
Kovat äänet laukaisevat aivojen vastenmielisyyden
Kun tutkijat seurasivat aivotoimintaa saadakseen selville, miksi aivot pitävät näitä karkeita ääniä niin sietämättöminä, he löysivät jotain, mitä he eivät olleet odottaneet.
"Käytimme kallonsisäistä [elektroenkefalogrammia], joka tallentaa aivotoiminnan itse aivojen sisällä vastauksena ääniin", kertoo toinen kirjoittaja Pierre Mégevand.
Tutkijat seurasivat aivotoimintaa, kun osallistujat kuulivat ääniä, jotka ylittivät karheuden ylärajan (yli 130 Hz), sekä ääniä, jotka osallistujat olivat arvioineet erityisen epämiellyttäviksi (välillä 40–80 Hz).
Edellisessä tilassa tutkijat näkivät, että vain ylemmän ajallisen lohkon kuulokuori aktivoitui, mikä "on tavanomainen kuulopiiri", kuten Mégevand huomauttaa.
Kuitenkin, kun osallistujat kuulivat ääniä 40–80 Hz: n alueella, muutkin aivojen alueet aktivoituivat, tutkijoiden yllätykseksi.
"Nämä äänet pyytävät erityisesti amygdalaa, hippokampusta ja insulaa, kaikki alueet, jotka liittyvät huomion, vastenmielisyyden ja kivun. Tämä selittää, miksi osallistujat kokivat heidän olevan sietämättömiä. "
Luc Arnal
"Ymmärrämme nyt vihdoin, miksi aivot eivät voi sivuuttaa näitä ääniä. Näillä taajuuksilla tapahtuu jotain erityistä, ja on myös monia sairauksia, jotka osoittavat epätyypillisiä aivovasteita 40 Hz: n äänille. Näitä ovat Alzheimerin tauti, autismi ja skitsofrenia ”, Arnal kertoo.
Tutkijat suunnittelevat jatkossa tarkempaa tutkimusta aivoverkoista, jotka reagoivat ankariin ääniin. He toivovat selvittävänsä, onko mahdollista havaita tiettyjä neurologisia sairauksia yksinkertaisesti seuraamalla aivojen toimintaa vastauksena tiettyihin ääniin.
