警報(bào)聲人們?yōu)槭裁磿鹑藗冏⒁??科學(xué)家揭示:大腦會被刺耳的聲音干擾
9月20日,據(jù)外媒報(bào)道,來自日內(nèi)瓦大學(xué)(Unige)和瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)醫(yī)院的神經(jīng)科學(xué)家發(fā)表在《自然通信》上的一項(xiàng)研究分析了人們聽不同聲音時的反應(yīng),其目的是確定重復(fù)的聲音頻率被認(rèn)為是不愉快的程度,同時還研究了聽這些頻率時大腦中受刺激的區(qū)域。
該研究結(jié)果不僅表明傳統(tǒng)的聲音處理電路被激活,而且還指出參與顯著性和厭惡性處理的皮層和亞皮層區(qū)域也被激活。這是首次解釋了為什么大腦在聽到這種聲音時會進(jìn)入警戒狀態(tài)。
警報(bào)聲,無論是人工的(如汽車?yán)龋┻€是自然的(人類的尖叫),其特征是重復(fù)性的聲音波動,其頻率通常在40至80赫茲之間。但為什么選擇這些頻率來表示危險呢?在大腦中會發(fā)生什么事情把我們的注意力保持到這樣的程度呢?
來日內(nèi)瓦大學(xué)和日內(nèi)瓦大學(xué)醫(yī)院的研究人員播放了頻率介于0到250赫茲之間的重復(fù)聲音,讓16名參與者越來越接近,直至大腦無法承受的頻率。然后,研究人員詢問參與者何時感覺到聲音刺耳(彼此不同),何時感覺到聲音平滑(形成一個連續(xù)且單一的聲音)。
根據(jù)參與者的反應(yīng),科學(xué)家們能夠確定大腦承受聲音刺耳度的上限約為130赫茲。但是為什么大腦會認(rèn)為粗糙的聲音是不愉快的呢?為了解釋這個問題,神經(jīng)科學(xué)家要求參與者聽不同的頻率,他們必須將這些頻率分為1到5個等級,1級是可忍受的,5級是不可忍受的。
被認(rèn)為無法忍受的聲音主要在40到80赫茲之間,也就是說,警報(bào)和人類尖叫所使用的頻率都在這個范圍內(nèi),包括嬰兒的哭聲。由于這些聲音在遠(yuǎn)處是可感知的,不像視覺刺激,從生存的角度來看,注意力可以被捕獲。這就是為什么警報(bào)會使用這些快速重復(fù)的頻率來最大限度地提高被檢測到的可能性,并引起我們的注意。
研究人員隨后試圖找出大腦中到底發(fā)生了什么:為什么這些刺耳的聲音如此難以忍受?
當(dāng)聲音被認(rèn)為是連續(xù)的(高于130赫茲)時,上顳葉的聽覺皮層被激活,這是傳統(tǒng)的聽覺回路。但是,當(dāng)聲音被認(rèn)為是刺耳的(特別是在40至80赫茲之間),它們會引起持續(xù)的反應(yīng),這些聲音會引起杏仁核,海馬體和腦島,特別是所有與突出、厭惡和疼痛相關(guān)的區(qū)域。這就解釋了為什么參與者覺得這些區(qū)域難以忍受,因?yàn)檫@些區(qū)域參與了聲音的處理。