Tại sao âm thanh khắc nghiệt lại không thể chịu đựng được đối với bộ não con người?
Hầu hết, nếu không phải tất cả, chúng ta đều thấy những tiếng ồn khó chịu, chẳng hạn như những tiếng ồn mà hệ thống báo động trên xe hơi tạo ra, rất khó để chịu đựng. Nghiên cứu mới xem xét những gì xảy ra trong não khi tiếp xúc với những kích thích thính giác này.
Những tiếng ồn lưới, chẳng hạn như tiếng chuông xe, âm thanh của một công trường xây dựng, hoặc thậm chí là tiếng la hét của con người, là rất khó nếu không muốn nói là không thể bỏ qua, chủ yếu là vì chúng rất khó chịu.
Tuy nhiên, điều gì sẽ xảy ra trong não của chúng ta khi chúng ta nghe thấy những tiếng động như vậy, và tại sao chúng ta thấy chúng không thể chịu đựng được?
Đây là những câu hỏi mà một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Geneva và Bệnh viện Đại học Geneva ở Thụy Sĩ đã nhằm trả lời trong một nghiên cứu gần đây.
Tại sao vấn đề này lại quan trọng ngay từ đầu? Trong bài nghiên cứu của họ - xuất hiện trên tạp chí Nature Communications - các nhà nghiên cứu giải thích rằng nó liên quan đến các khía cạnh của giao tiếp.
Các nhà nghiên cứu viết: “Mục đích đầu tiên và quan trọng nhất của giao tiếp là thu hút sự chú ý của các cá thể cụ thể [các cá thể cùng loài],“ một quá trình có thể được tối ưu hóa bằng cách điều chỉnh khả năng nhận tín hiệu để tối đa hóa phản ứng vận động giác quan của người nhận ”.
Trong khoa học thần kinh, khả năng phục hồi là phẩm chất tạo nên sự khác biệt so với các mặt hàng cùng loại. “Để khuếch đại khả năng phục hồi của giác quan và đảm bảo phản ứng hiệu quả ở đầu máy thu, một chiến lược chung là tăng cường độ tín hiệu, ví dụ: bằng cách la hét hoặc la hét,” các tác giả lưu ý trong bài báo của họ.
“Tuy nhiên, cường độ tín hiệu không phải là thông số duy nhất thay đổi khi chúng ta tăng mức âm thanh giọng hát. Một đặc điểm quan trọng mới nổi khác là độ nhám, một kết cấu âm thanh phát sinh từ các quá trình chuyển tiếp âm thanh lặp đi lặp lại nhanh chóng, ”họ nói thêm.
Vì vậy, trong nghiên cứu của mình, các nhà khoa học lần đầu tiên thiết lập phạm vi âm thanh "thô" và khó chịu đối với não người. Sau đó, họ xem xét các vùng não mà những tiếng ồn này kích hoạt.
Khi nào tiếng ồn trở nên "không thể dung nạp được?"
Các nhà nghiên cứu đã tuyển chọn 27 người tham gia khỏe mạnh trong độ tuổi từ 20 đến 37, 15 trong số đó là nữ. Các nhà nghiên cứu đã làm việc với nhiều nhóm khác nhau của những người tham gia này cho các thí nghiệm khác nhau.
Đối với một số thí nghiệm này, các nhà nghiên cứu đã chơi những âm thanh lặp đi lặp lại của những người tham gia với tần số từ 0 đến 250 hertz (Hz). Họ cũng chơi những âm thanh này ở những khoảng thời gian ngắn dần để xác định thời điểm mà một số âm thanh này trở nên khó chịu.
“Chúng tôi […] đã hỏi những người tham gia khi nào họ cảm nhận các âm thanh thô (khác biệt với nhau) và khi nào họ cảm nhận chúng là mượt mà (tạo thành một âm thanh liên tục và đơn lẻ),” một trong những nhà nghiên cứu, Luc Arnal cho biết.
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng giới hạn trên của độ nhám âm thanh xảy ra khi kích thích đạt đến khoảng 130 Hz. Arnal giải thích: “Trên giới hạn này, các tần số được nghe như chỉ tạo thành một âm thanh liên tục.
Để hiểu chính xác khi nào, âm thanh thô ráp trở nên khó chịu, các nhà nghiên cứu cũng yêu cầu những người tham gia - khi họ đang nghe các âm thanh có tần số khác nhau - đánh giá âm thanh trên thang điểm từ một đến năm, với năm nghĩa là “không thể chịu được”.
Arnal lưu ý: “Những âm thanh được coi là không thể dung nạp được chủ yếu nằm trong khoảng từ 40 đến 80 Hz, tức là trong phạm vi tần số được sử dụng bởi báo động và tiếng la hét của con người, bao gồm cả tiếng của trẻ sơ sinh.
Những âm thanh khó chịu này là những âm thanh mà con người có thể cảm nhận được từ xa - những âm thanh thực sự thu hút sự chú ý của chúng ta. Arnal cho biết thêm: “Đó là lý do tại sao chuông báo sử dụng các tần số lặp lại nhanh chóng này để tối đa hóa khả năng chúng được phát hiện và thu hút sự chú ý của chúng tôi.
Các nhà nghiên cứu giải thích rằng khi các kích thích âm thanh lặp lại thường xuyên hơn cứ sau 25 mili giây, bộ não con người sẽ không thể lường trước được các kích thích khác nhau và coi chúng như một tiếng ồn liên tục mà nó không thể bỏ qua.
Âm thanh khắc nghiệt kích hoạt các vùng não ác cảm
Khi các nhà nghiên cứu theo dõi hoạt động của não bộ để tìm hiểu chính xác lý do tại sao bộ não phát hiện ra những tiếng động thô bạo này đến mức không thể chịu đựng được, họ đã tìm ra thứ mà họ không ngờ tới.
Đồng tác giả Pierre Mégevand giải thích: “Chúng tôi đã sử dụng [điện não đồ] nội sọ, ghi lại hoạt động của não bên trong chính não để phản ứng với âm thanh.
Các nhà nghiên cứu đã theo dõi hoạt động của não khi những người tham gia nghe thấy âm thanh vượt quá giới hạn trên của độ thô (trên 130 Hz), cũng như âm thanh trong giới hạn mà những người tham gia đánh giá là đặc biệt khó chịu (từ 40 đến 80 Hz).
Trong tình trạng cũ, các nhà nghiên cứu thấy rằng chỉ có vỏ não thính giác ở thùy thái dương trên trở nên hoạt động, đó là "mạch thông thường để nghe", như Mégevand quan sát.
Tuy nhiên, khi những người tham gia nghe thấy âm thanh trong dải tần 40–80 Hz, các vùng não khác cũng trở nên hoạt động, gây ngạc nhiên cho các nhà nghiên cứu.
“Những âm thanh này thu hút sự chú ý của hạch hạnh nhân, hồi hải mã, và hạch tâm nói riêng, tất cả các lĩnh vực liên quan đến sự phục tùng, chán ghét và đau đớn. Điều này giải thích tại sao những người tham gia trải nghiệm chúng như không thể chịu đựng được. ”
Luc Arnal
“Cuối cùng thì chúng tôi cũng hiểu tại sao bộ não không thể bỏ qua những âm thanh này. Một cái gì đó đặc biệt xảy ra ở những tần số này, và cũng có nhiều bệnh cho thấy phản ứng của não không điển hình với âm thanh ở tần số 40 Hz. Chúng bao gồm bệnh Alzheimer, tự kỷ và tâm thần phân liệt, ”Arnal nói.
Trong tương lai, các nhà nghiên cứu đang có kế hoạch tiến hành nghiên cứu chi tiết hơn về mạng lưới não phản ứng với âm thanh khắc nghiệt. Họ hy vọng sẽ tìm ra liệu có thể phát hiện một số tình trạng thần kinh đơn giản bằng cách theo dõi hoạt động của não để phản ứng với những âm thanh cụ thể hay không.
