Зашто су груби звукови тако неподношљиви за људски мозак?

Већина, ако не и сви од нас, тешко подносе оштре звукове, попут оних које чине ауто аларми. Ново истраживање проучава шта се дешава у мозгу током излагања овим слушним стимулусима.

Оштра бука активира мождане регионе који играју улогу у болу и аверзији, открило је ново истраживање.

Буке које рикну, попут ауто аларма, звукова градилишта или чак људске вриске, врло је тешко, ако не и немогуће игнорисати, углавном зато што су непријатне.

Шта се, међутим, дешава у нашем мозгу када чујемо такве звукове и зашто их сматрамо тако неподношљивим?

То су питања на која је тим истраживача са Универзитета у Женеви и Универзитетских болница у Женеви у Швајцарској желео да одговори у недавној студији.

Зашто је ово питање уопште важно? У њиховом студијском раду - који се појављује у часопису Натуре Цоммуницатионс - истраживачи објашњавају да је то повезано са аспектима комуникације.

„Прва и најважнија сврха комуникације је привлачење пажње савесних [појединаца исте врсте]“, пишу истраживачи, „процес који се може оптимизовати прилагођавањем издвојености сигнала како би се максимизирали сензорно-моторички одговори примаоца.“

У неурознаности, издвојеност је квалитет који издваја нешто од предмета исте врсте. „Да би се појачала сензорна издвојеност и осигурале ефикасне реакције на крају пријемника, општа стратегија је повећавање интензитета сигнала, нпр. Вриштањем или викањем“, напомињу аутори у свом раду.

„Међутим, величина сигнала није једини параметар који се мења када повећавамо ниво вокалног звука. Још једна важна карактеристика која се појављује је храпавост, акустична текстура која настаје из брзих понављајућих акустичних пролазних појава “, додају они.

Дакле, у својој студији научници су прво установили опсег звукова који су „груби“ и непријатни за људски мозак. Затим су погледали подручја мозга која ти звукови активирају.

Када бука постане „неподношљива?“

Истраживачи су регрутовали 27 здравих учесника у доби од 20 до 37 година, од којих су 15 биле жене. Истраживачи су радили са различитим групама ових учесника у различитим експериментима.

За неке од ових експеримената, истраживачи су учесницима пуштали понављајуће звукове са фреквенцијама између 0 и 250 херца (Хз). Такође су пуштали ове звукове у прогресивно краћим интервалима како би одредили тачку у којој су неки од тих звукова постали непријатни.

„Питали смо [...] учеснике када су звукове доживљавали као грубе (међусобно се разликују) и када су их доживљавали као глатке (формирајући један континуирани и један звук)“, каже један од истраживача, Луц Арнал.

Тим је открио да се горња граница храпавости звука јавља када стимулус достигне око 130 Хз. „Изнад ове границе фреквенције се чују као да формирају само један континуирани звук“, објашњава Арнал.

Да би разумели када тачно груби звукови постану непријатни, истраживачи су такође тражили од учесника - док су слушали звукове различитих фреквенција - да оцене звукове на скали од један до пет, са пет што значи „неподношљиво“.

„Звукови који се сматрају неподношљивим углавном су били између 40 и 80 Хз, тј. У опсегу фреквенција које користе аларми и људски крикови, укључујући и бебине“, напомиње Арнал.

Ови непријатни звукови су они које људи могу да примете из даљине - они који заиста привлаче нашу пажњу. „Због тога аларми користе ове брзе фреквенције које се понављају како би повећали шансе да буду откривени и привуку нашу пажњу“, додаје Арнал.

Када се аудитивни стимулуси понављају чешће од сваких 25 милисекунди, објашњавају истраживачи, људски мозак постаје неспособан да предвиди различите стимулусе и доживљава их као непрекидну буку коју не може да игнорише.

Оштри звукови покрећу одбојност подручја мозга

Када су истраживачи пратили мождану активност како би открили тачно зашто мозак сматра ове грубе звукове тако неподношљивим, открили су нешто што нису очекивали.

„Користили смо интракранијални [електроенцефалограм] који бележи мождану активност унутар самог мозга као одговор на звукове“, објашњава коаутор Пиерре Мегеванд.

Истраживачи су надгледали мождану активност када су учесници чули звукове који прелазе горњу границу храпавости (изнад 130 Хз), као и звукове унутар границе коју су учесници оценили као посебно непријатну (између 40 и 80 Хз).

У претходном стању, истраживачи су видели да је активиран само слушни кортекс у горњем темпоралном режњу, што је „уобичајено коло за слух“, како примећује Мегеванд.

Међутим, када су учесници чули звукове у опсегу 40–80 Хз, активирала су се и друга подручја мозга, на изненађење истраживача.

„Ови звукови посебно захтијевају амигдалу, хипокампус и инсулу, сва подручја која се односе на издвојеност, одбојност и бол. Ово објашњава зашто су их учесници доживљавали као неподношљиве “.

Луц Арнал

„Сад коначно схватамо зашто мозак не може да игнорише ове звукове. Нешто посебно се дешава на овим фреквенцијама, а постоје и многе болести које показују атипичне реакције мозга на звуке на 40 Хз. То укључује Алцхајмерову болест, аутизам и шизофренију “, каже Арнал.

У будућности, истраживачи планирају да спроведу детаљнија истраживања можданих мрежа које реагују на оштре звукове. Надају се да ће открити да ли је могуће открити одређена неуролошка стања једноставним праћењем мождане активности као одговора на одређене звукове.