Miért olyan elviselhetetlenek a durva hangok az emberi agy számára?
Legtöbben, ha nem mindannyian, nehezen viselnek kemény hangokat, például azokat, amelyeket az autó riasztói adnak. Új kutatás azt vizsgálja, hogy mi történik az agyban ezeknek a hallási ingereknek való kitettség során.
A rácszajokat, például az autó riasztásait, az építkezés hangjait vagy akár az emberi sikolyokat nagyon nehéz, ha nem is lehetetlen figyelmen kívül hagyni, elsősorban azért, mert kellemetlenek.
Mi történik azonban az agyunkban, amikor ilyen zajokat hallunk, és miért találjuk őket annyira elviselhetetlennek?
Ezekre a kérdésekre válaszolt egy kutatócsoport a svájci Genfi Egyetemen és a svájci Genfi Egyetemi Kórházakban egy nemrégiben készült tanulmányban.
Miért fontos ez a kérdés egyáltalán? Tanulmányukban - amely a folyóiratban jelenik meg Nature Communications - a kutatók kifejtik, hogy kapcsolódik a kommunikáció szempontjaihoz.
"A kommunikáció első és legfontosabb célja a fajtársak [ugyanazon fajba tartozó egyedek] figyelmének felkeltése" - írják a kutatók -, ez egy olyan folyamat, amely optimalizálható úgy, hogy a jel szembetűnőségét adaptáljuk a vevő érzékszervi-motoros válaszainak maximalizálása érdekében.
Az idegtudományban az ékesség az a minőség, amely megkülönböztet valamit az azonos fajtájú tárgyaktól. "Az érzékszervi nyereség felerősítése és a vevő végén történő hatékony reakciók biztosítása érdekében általános stratégia a jel intenzitásának növelése, például sikítással vagy kiabálással" - jegyzik meg a szerzők cikkükben.
„Azonban a jel nagysága nem az egyetlen paraméter, amely megváltozik, ha növeljük a vokális hangszintet. Egy másik fontos megjelenő jellemző az érdesség, az akusztikus textúra, amely gyorsan ismétlődő akusztikus tranziensekből adódik ”- teszik hozzá.
Tehát tanulmányukban a tudósok először megállapították az emberi agy számára „durva” és kellemetlen hangok körét. Ezután megvizsgálták azokat az agyi területeket, amelyeket ezek a zajok aktiválnak.
Mikor válik a zaj „elviselhetetlenné”?
A kutatók 27 egészséges, 20 és 37 év közötti résztvevőt toboroztak, akik közül 15 nő volt. A kutatók e résztvevők különféle csoportjaival dolgoztak együtt különböző kísérletekhez.
Ezen kísérletek némelyikéhez a kutatók 0–250 hertz (Hz) közötti frekvenciájú, ismétlődő hangokat játszottak. Ezeket a hangokat fokozatosan rövidebb időközönként is lejátszották, hogy meghatározzák azt a pontot, amikor ezen hangok némelyike kellemetlenül vált.
"[…] Megkérdeztük a résztvevőket, hogy mikor észlelték a hangokat durván (egymástól elkülönülten), és mikor simának (egy folyamatos és egyetlen hangot alkotnak)" - mondja az egyik kutató, Luc Arnal.
A csapat megállapította, hogy a hang érdességének felső határa akkor következik be, amikor az inger körülbelül 130 Hz-t ér el. "Ezen határ felett a frekvenciák csak egyetlen folyamatos hangot képeznek" - magyarázza Arnal.
Annak megértése érdekében, hogy pontosan mikor válnak kellemetlenné a durva hangok, a kutatók arra is felkérték a résztvevőket, hogy amikor különböző frekvenciájú hangokat hallgattak, értékeljék a hangokat egy-öt skálán, öt jelentése „elviselhetetlen”.
"Az elviselhetetlennek tartott hangok főleg 40 és 80 Hz között voltak, vagyis a riasztások és az emberi sikolyok által használt frekvenciatartományban, beleértve a csecsemőét is" - jegyzi meg Arnal.
Ezeket a kellemetlen hangokat az emberek távolról érzékelik - azok, amelyek valóban felhívják a figyelmünket. "Ezért használják a riasztások ezeket a gyors ismétlődő frekvenciákat, hogy maximalizálják az észlelés esélyét és felhívják a figyelmünket" - teszi hozzá Arnal.
Amikor az auditív ingerek körülbelül 25 milliszekundumnál gyakrabban ismétlődnek, a kutatók elmagyarázzák, hogy az emberi agy képtelen előre látni a különböző ingereket, és folyamatos zajként érzékeli őket, amelyet nem hagyhat figyelmen kívül.
A durva hangok idegenkedő agyterületeket váltanak ki
Amikor a kutatók figyelték az agyi aktivitást, hogy kiderítsék, miért találja az agy ezeket a durva zajokat annyira elviselhetetlennek, találtak valamit, amire nem számítottak.
"Egy koponyán belüli [elektroencefalogramot] használtunk, amely a hangokra reagálva rögzíti az agy aktivitását az agy belsejében" - magyarázza Pierre Mégevand társszerző.
A kutatók az agytevékenységet figyelték, amikor a résztvevők olyan hangokat hallottak, amelyek túllépték az érdesség felső határát (130 Hz felett), valamint azon hangokat is, amelyeket a résztvevők különösen kellemetlennek ítéltek (40 és 80 Hz között).
Az előbbi állapotban a kutatók azt látták, hogy csak a felső temporális lebenyben lévő hallókéreg vált aktívvá, ami „a hallás konvencionális áramköre”, amint azt Mégevand megjegyzi.
Amikor azonban a résztvevők 40–80 Hz-es tartományban hallottak hangokat, a többi agyi terület is aktívvá vált, a kutatók meglepetésére.
„Ezek a hangok különösen az amygdalát, a hippocampust és az inzulát hívják elő, a nyál, az idegenkedés és a fájdalom vonatkozásában. Ez megmagyarázza, hogy a résztvevők miért érezték elviselhetetlennek őket. ”
Luc Arnal
„Most végre megértjük, miért nem hagyhatja figyelmen kívül az agy ezeket a hangokat. Valami különleges történik ezeken a frekvenciákon, és sok olyan betegség is előfordul, amelyek az atipikus agyreakciókat mutatják a 40 Hz-es hangokra. Ide tartoznak az Alzheimer-kór, az autizmus és a skizofrénia ”- mondja Arnal.
A továbbiakban a kutatók részletesebb kutatásokat terveznek végrehajtani az agyhálózatokról, amelyek reagálnak a durva hangokra. Remélik, hogy megtudják, lehetséges-e bizonyos neurológiai állapotok kimutatása pusztán az agyi aktivitás monitorozásával adott hangokra reagálva.
