警报声人们为什么会引起人们注意?科学家揭示:大脑会被刺耳的声音干扰

2019年09月22日 10:34 次阅读 稿源:快科技 条评论

9月20日,据外媒报道,来自日内瓦大学(Unige)和瑞士日内瓦大学医院的神经科学家发表在《自然通信》上的一项研究分析了人们听不同声音时的反应,其目的是确定重复的声音频率被认为是不愉快的程度,同时还研究了听这些频率时大脑中受刺激的区域。

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资料图

该研究结果不仅表明传统的声音处理电路被激活,而且还指出参与显著性和厌恶性处理的皮层和亚皮层区域也被激活。这是首次解释了为什么大脑在听到这种声音时会进入警戒状态

警报声,无论是人工的(如汽车喇叭)还是自然的(人类的尖叫),其特征是重复性的声音波动,其频率通常在40至80赫兹之间。但为什么选择这些频率来表示危险呢?在大脑中会发生什么事情把我们的注意力保持到这样的程度呢?

来日内瓦大学和日内瓦大学医院的研究人员播放了频率介于0到250赫兹之间的重复声音,让16名参与者越来越接近,直至大脑无法承受的频率。然后,研究人员询问参与者何时感觉到声音刺耳(彼此不同),何时感觉到声音平滑(形成一个连续且单一的声音)。

根据参与者的反应,科学家们能够确定大脑承受声音刺耳度的上限约为130赫兹。但是为什么大脑会认为粗糙的声音是不愉快的呢?为了解释这个问题,神经科学家要求参与者听不同的频率,他们必须将这些频率分为1到5个等级,1级是可忍受的,5级是不可忍受的。

被认为无法忍受的声音主要在40到80赫兹之间,也就是说,警报和人类尖叫所使用的频率都在这个范围内,包括婴儿的哭声。由于这些声音在远处是可感知的,不像视觉刺激,从生存的角度来看,注意力可以被捕获。这就是为什么警报会使用这些快速重复的频率来最大限度地提高被检测到的可能性,并引起我们的注意。

研究人员随后试图找出大脑中到底发生了什么:为什么这些刺耳的声音如此难以忍受?

当声音被认为是连续的(高于130赫兹)时,上颞叶的听觉皮层被激活,这是传统的听觉回路。但是,当声音被认为是刺耳的(特别是在40至80赫兹之间),它们会引起持续的反应,这些声音会引起杏仁核,海马体和脑岛,特别是所有与突出、厌恶和疼痛相关的区域。这就解释了为什么参与者觉得这些区域难以忍受,因为这些区域参与了声音的处理。

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