为什么大脑会被刺耳的声音打扰？

为什么警报或尖叫声会引起我们的注意？当检测到这些频率时，大脑中会发生什么？来自瑞士日内瓦大学(UNIGE)和日内瓦大学医院(HUG)的神经科学家一直在分析人们在听各种声音时的反应，目的是确定人们在多大程度上认为重复的声音频率令人不快。

科学家们还研究了听这些频率时大脑中受刺激的区域。令人惊讶的是，他们的结果发表在《自然通讯》上——表明不仅常规的声音处理回路被激活，而且参与重要和排斥处理的皮层和皮层下区域也被寻求。这是第一次，也解释了为什么大脑听到这个声音会警觉。

警报声，无论是人工的(如汽车喇叭)还是自然的(人的尖叫声)，其特点是重复的声音波动，通常在40到80赫兹之间。但是你为什么选择这些频率来代表危险呢？大脑中到底发生了什么，让我们的注意力被吸引到如此程度？UNIGE和HUG的研究人员让16名参与者越来越近地播放0到250赫兹之间的重复声音，以确定大脑无法忍受的频率。“然后，我们问参与者何时感觉声音粗糙(彼此不同)，何时感觉声音平滑(形成连续和单一的声音)，”UNIGE基础神经科学系研究员Luc Arnal解释道。医学系。

根据参与者的反应，科学家可以确定声音粗糙度的上限约为130赫兹。阿纳尔继续说道，“超过这个限度，听觉的频率就只能形成连续的声音。”但是为什么大脑粗判断的声音不好听呢？为了回答这个问题，神经科学家让参与者听不同的频率。他们必须按照1到5的等级进行分类，其中1级是可以忍受的，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，在警报器和人们的尖叫声(包括婴儿的尖叫声)所使用的频率范围内，”阿纳尔说。与视觉刺激不同，因为这些声音可以从远处感知，所以从生存的角度捕捉注意力是必不可少的。研究人员表示，“这就是为什么警报器使用这些快速重复频率来最大程度地检测它们，并吸引我们的注意力。“事实上，当重复间隔小于25ms时，大脑无法预见它们，因此抑制了它们。它时刻保持警惕，注意刺激。

刺耳的声音超出了常规的听觉系统。

然后，研究人员试图找出大脑中实际发生了什么：为什么这些刺耳的声音如此难以忍受？“我们使用了颅内脑电图，它记录了大脑对声音的反应，”UNIGE医学院和HUG基础神经科学系的神经学家兼研究员PierreMgevand解释道。

当声音被感知为连续的(130 Hz以上)时，上颞叶的听觉皮层被激活。梅格范德说，“这是一个传统的聆听回路。”但当声音刺耳时(尤其是40 Hz到80 Hz之间)，会引起持续的反应，从而招募许多不属于常规听觉系统的额外皮层和皮层下区域。阿纳尔说：“这些声音特别吸引杏仁核、海马体和绝缘体，涉及所有与突显、厌恶和疼痛相关的区域。这解释了为什么参与者觉得它们难以忍受。”惊讶地发现这些区域与声音处理有关。

这是第一次40 Hz到80 Hz之间的声音可以调动这些神经网络，尽管这个频率已经在报警系统中使用了很长时间。“现在我们终于明白为什么大脑不能忽略这些声音了，”Anal说。“在这些频率下发生了一些特殊的事情，有许多疾病显示出大脑对40赫兹声音的非典型反应。其中包括老年痴呆症、自闭症和精神分裂症。”现在，神经科学家将研究由这些频率刺激的网络，看看是否有可能通过请求由声音激活的电路来早期检测这些疾病。

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