研究发现,天才无法忍受噪音(这些声音类型让人无法忍受)
刺耳的噪音,如汽车警报,建筑工地的声音,甚至人类的尖叫声,很难被忽视,主要是因为它们令人不快。
然而,当我们听到这样的声音时,我们的大脑会发生什么呢?为什么我们会觉得如此难以忍受?
来自瑞士日内瓦大学和日内瓦大学医院的一组研究人员试图在最近的一项研究中回答这些问题。
为什么这个问题如此重要?在他们发表在《自然通讯》杂志上的研究论文中,研究人员解释说,这与沟通的各个方面有关。
研究人员写道:“交流的首要目的是吸引同类的注意,这一过程可以通过调整信号的显著性来优化,从而最大限度地提高接收者的感觉运动反应。”
在神经科学中,显著性是区分事物和相似事物的品质。研究人员在论文中指出:“为了增强感知的意义,并确保接收者的有效反应,一种常见的策略是增加信号强度,如尖叫或喊叫。”
他们补充说:“然而,当我们提高声音水平时,信号强度并不是唯一会改变的参数。另一个重要的新特征是粗糙度,这是由快速重复的声学瞬变引起的声学纹理。”
因此,在他们的研究中,科学家们首先确定了声音的范围,这些声音对人类大脑来说是“粗糙的”和不愉快的。然后,他们观察这些被噪音激活的大脑区域。
噪音是从什么时候开始变得“无法忍受”的?研究人员招募了20名年龄在20岁至37岁之间的健康参与者,其中15人为女性。研究人员对不同组的参与者进行了不同的实验。
在其中一些实验中,研究人员向参与者播放频率在0到250赫兹之间的重复声音。他们还以越来越短的间隔播放这些声音,以确定其中一些声音何时变得令人不快。
研究人员之一卢克·阿纳尔(Luc Arnal)说:“我们问参与者,他们什么时候觉得声音粗糙(彼此不同),什么时候觉得声音平滑(形成连续的单一声音)。
研究小组发现,当刺激达到约130 Hz时,会出现粗糙声音的上限。阿纳尔解释说:“超过这个极限,人们听到的频率只能形成连续的声音。”
为了准确了解粗糙的声音何时变得令人不愉快,研究人员还要求参与者在听不同频率的声音时,从1到5对这些声音进行评级,其中5表示“无法忍受”。
阿纳尔指出:“被认为无法忍受的声音主要在40到80赫兹之间,也就是在警报器和人的尖叫声(包括婴儿的尖叫声)所使用的频率范围内。"
这些令人不快的声音是人类从远处就能感知到的,也是真正吸引我们注意力的。“这就是为什么警报器使用这些快速重复频率来最大限度地增加检测到它们并引起我们注意的机会,”Arnal补充道。
研究人员解释说,当听觉刺激的重复频率超过每25毫秒时,人类大脑无法预期不同的刺激,并将其视为无法忽略的连续噪音。
刺耳的声音会触发恶心的大脑区域。当研究人员监测大脑活动以找出为什么大脑觉得这些粗哑的噪音如此难以忍受时,他们发现了一些意想不到的事情。
当参与者听到超过粗糙度上限的声音(130 Hz以上)和参与者认为特别不舒服的限度内的声音(40到80 Hz)时,研究人员监测他们的大脑活动。
在前一种情况下,研究人员发现只有上颞叶的听觉皮层是活跃的,这是Megevand观察到的“传统听觉回路”。
然而,当参与者听到40-80赫兹范围内的声音时,其他大脑区域也变得活跃,这让研究人员感到惊讶。
阿纳尔说:“这些声音会刺激杏仁核、海马体和脑岛,它们都与突显、厌恶和疼痛有关。这解释了为什么参与者觉得难以忍受。”
“我们终于明白为什么大脑不能忽略这些声音了。某些事情在这些频率下发生,许多疾病对40赫兹的声音表现出非典型的大脑反应。其中包括阿尔茨海默病、自闭症和精神分裂症。”
未来,研究人员计划对大脑中对刺耳声音做出反应的网络进行更详细的研究。他们希望通过监测大脑对特定声音的反应来发现是否有可能检测特定的神经系统状况。