왜 거친 소리는 인간의 뇌에 견딜 수없는 것일까 요?
전부는 아니지만 대부분의 사람들은 자동차 경보기가 만드는 것과 같은 가혹한 소음을 견디기 어렵습니다. 새로운 연구는 이러한 청각 자극에 노출되는 동안 뇌에서 일어나는 일을 조사합니다.
자동차 경보 음, 건설 현장의 소리, 심지어 인간의 비명과 같은 격자 소음은 무시하기가 불가능하지는 않더라도 매우 어렵습니다. 주로 불쾌하기 때문입니다.
하지만 그러한 소음을들을 때 우리 뇌에서는 어떤 일이 일어나며, 왜 그렇게 참기 힘들다고 생각합니까?
스위스 제네바 대학과 스위스 제네바 대학 병원의 연구팀이 최근 연구에서 답하고자 한 질문입니다.
이 문제가 애초에 중요한 이유는 무엇입니까? 연구 논문에서 — 저널에 네이처 커뮤니케이션 — 연구자들은 이것이 의사 소통의 측면과 관련이 있다고 설명합니다.
연구진은“커뮤니케이션의 첫 번째이자 가장 중요한 목적은 [동일한 종족의 개체]의 관심을 끄는 것입니다. 수신기의 감각-운동 반응을 최대화하기 위해 신호 돌출을 조정하여 최적화 할 수있는 프로세스”라고 말합니다.
신경 과학에서 salience는 같은 종류의 항목과 구별되는 특성입니다. 저자는 논문에서“감각적 중요성을 증폭하고 수신기 쪽에서 효율적인 반응을 보장하기 위해 일반적인 전략은 예를 들어 소리를 지르거나 소리를 지르는 등 신호 강도를 높이는 것입니다.
“그러나 신호 크기는 우리가 보컬 사운드 레벨을 증가시킬 때 변경되는 유일한 매개 변수는 아닙니다. 또 다른 중요한 새로운 기능은 거칠기, 즉 빠르게 반복되는 음향 과도 현상에서 발생하는 음향 질감입니다.”라고 그들은 덧붙입니다.
그래서 그들의 연구에서 과학자들은 먼저 인간의 뇌에“거칠고”불쾌한 소리의 범위를 정했습니다. 그런 다음 이러한 소음이 활성화하는 뇌 영역을 조사했습니다.
소음은 언제 '견딜 수없는'상태가됩니까?
연구진은 20 세에서 37 세 사이의 건강한 참가자 27 명을 모집했으며이 중 15 명은 여성이었습니다. 연구원들은 다양한 실험을 위해 이러한 참가자의 다양한 그룹과 협력했습니다.
이러한 실험 중 일부를 위해 연구원들은 참가자들에게 0 ~ 250Hz (Hz)의 주파수로 반복적 인 소리를 재생했습니다. 그들은 또한 이러한 소리 중 일부가 불쾌한 지점을 결정하기 위해 점진적으로 더 짧은 간격으로 이러한 소리를 재생했습니다.
“우리는 […] 참가자들에게 언제 소리가 거칠고 (서로 구별되는) 소리가 부드러워 (하나의 연속적이고 단일 한 소리를 형성하는) 감지하는지 물었습니다.”라고 연구원 중 한 명인 Luc Arnal은 말합니다.
팀은 자극이 약 130Hz에 도달 할 때 소리 거칠기의 상한이 발생한다는 것을 발견했습니다. "이 한계를 넘어 서면 주파수는 하나의 연속적인 사운드 만 형성하는 것으로 들립니다."라고 Arnal은 설명합니다.
정확히 거친 소리가 언제 불쾌 해 졌는지 이해하기 위해 연구진은 참가자들에게 다른 주파수의 소리를 들으면서 소리를 1에서 5까지의 등급으로 평가 해달라고 요청했습니다.
Arnal은 "견딜 수없는 것으로 간주되는 소리는 주로 40 ~ 80Hz 사이였습니다. 즉, 아기의 소리를 포함하여 알람 및 인간의 비명에 사용되는 주파수 범위에서 발생했습니다."라고 말합니다.
이러한 불쾌한 소리는 사람이 멀리서인지 할 수있는 소리입니다. 실제로 우리의주의를 끄는 소리입니다. Arnal은“알람이 이러한 빠른 반복 주파수를 사용하여 감지 가능성을 극대화하고주의를 끌 수있는 이유입니다.
청각 자극이 25 밀리 초 정도마다 더 자주 반복되면 인간의 뇌는 다른 자극을 예상 할 수 없게되고이를 무시할 수없는 지속적인 소음으로 인식한다고 연구원들은 설명합니다.
거친 소리는 혐오 뇌 영역을 유발합니다
연구자들은 뇌가 왜 이러한 거친 소음을 참기 힘들다고 생각하는지 정확히 알아 내기 위해 뇌 활동을 모니터링했을 때 예상하지 못한 것을 발견했습니다.
공동 저자 인 Pierre Mégevand는“우리는 소리에 반응하여 뇌 자체 내부의 뇌 활동을 기록하는 두개 내 [뇌파]를 사용했습니다.
연구진은 참가자가 거칠기의 상한 (130Hz 이상)을 초과하는 소리와 참가자가 특히 불쾌하다고 평가 한 한도 (40 ~ 80Hz) 이내의 소리를들을 때 뇌 활동을 모니터링했습니다.
전자의 상태에서 연구자들은 Mégevand가 관찰 한 것처럼 상 측두엽의 청각 피질 만이 활성화되어 "청각을위한 전통적인 회로"가되는 것을 확인했습니다.
그러나 참가자들이 40 ~ 80Hz 범위의 소리를 들었을 때 다른 뇌 영역도 활성화되어 연구자들은 놀랍습니다.
“이러한 소리는 특히 외양, 혐오 및 통증과 관련된 모든 영역에서 편도체, 해마 및 인 슐라를 요청합니다. 이것은 참가자들이 그들을 참을 수 없다고 경험 한 이유를 설명합니다.”
뤽 아르 날
“우리는 이제 왜 뇌가 이러한 소리를 무시할 수 없는지 이해합니다. 이 주파수에서 특별한 일이 발생하며 40Hz에서 소리에 대한 비정형적인 뇌 반응을 보이는 질병도 많이 있습니다. 여기에는 알츠하이머, 자폐증 및 정신 분열증이 포함됩니다.”라고 Arnal은 말합니다.
앞으로 연구진은 가혹한 소리에 반응하는 뇌 네트워크에 대한보다 자세한 연구를 진행할 계획입니다. 그들은 단순히 특정 소리에 반응하여 뇌 활동을 모니터링함으로써 특정 신경 학적 상태를 감지 할 수 있는지 알아 내기를 희망합니다.
