警報聲人們為什麼會引起人們注意?科學家揭示:大腦會被刺耳的聲音干擾


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資料圖

該研究結果不僅表明傳統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域也被激活。這是首次解釋了為什麼大腦在聽到這種聲音時會進入警戒狀態

警報聲,無論是人工的(如汽車喇叭)還是自然的(人類的尖叫),其特徵是重複性的聲音波動,其頻率通常在40至80赫茲之間。但為什麼選擇這些頻率來表示危險呢?在大腦中會發生什麼事情把我們的注意力保持到這樣的程度呢?

來日內瓦大學和日內瓦大學醫院的研究人員播放了頻率介於0到250赫茲之間的重複聲音,讓16名參與者越來越接近,直至大腦無法承受的頻率。然後,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(形成一個連續且單一的聲音)。

根據參與者的反應,科學家們能夠確定大腦承受聲音刺耳度的上限約為130赫茲。但是為什麼大腦會認為粗糙的聲音是不愉快的呢?為了解釋這個問題,神經科學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。

被認為無法忍受的聲音主要在40到80赫茲之間,也就是說,警報和人類尖叫所使用的頻率都在這個範圍內,包括嬰兒的哭聲。由於這些聲音在遠處是可感知的,不像視覺刺激,從生存的角度來看,注意力可以被捕獲。這就是為什麼警報會使用這些快速重複的頻率來最大限度地提高被檢測到的可能性,並引起我們的注意。

研究人員隨後試圖找出大腦中到底發生了什麼:為什麼這些刺耳的聲音如此難以忍受?

當聲音被認為是連續的(高於130赫茲)時,上顳葉的聽覺皮層被激活,這是傳統的聽覺迴路。但是,當聲音被認為是刺耳的(特別是在40至80赫茲之間),它們會引起持續的反應,這些聲音會引起杏仁核,海馬體和腦島,特別是所有與突出、厭惡和疼痛相關的區域。這就解釋了為什麼參與者覺得這些區域難以忍受,因為這些區域參與了聲音的處理。

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