审核专家:尹铁伦
医院机场院区神经内科副主任医师
世界上有无数种声音,已知的、未知的……有的很悦耳,但是有的听了却让人头皮发麻,比如说指甲划过黑板的声音。哪怕现在没有站在黑板面前,只要想象指甲划过黑板的瞬间,也会浑身不自在。
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耳朵和声音的联系
众所周知,声音与频率有关。声音是一种具有频率特性的波,频率表示波在一秒钟内振动的次数。
耳朵之所以可以听到声音,是因为振动会产生声波,声波会通过空气、液体和固体传到耳朵里。我们听到的大部分声音基本上都是通过空气传播的,然后耳膜震动,大脑对其进行处理,形成一种感觉,这种感觉就是我们一直说的声音。
一般情况下,人的耳朵只能识别20Hz-Hz之间的频率,听不到低于或高于这个频率范围的声波,但是这并不意味人的耳朵可以接受在此范围内的所有声音。
在一项研究中,英国纽卡斯尔大学医学院的神经学家库尔马招募了13名志愿者,并让他们听了74个声音的录音,要求他们评价自己的心情是“愉快的”还是“不愉快的”,同时对他们进行了磁共振成像(MRI)扫描,以比较他们听到不同声音时的大脑活动。最终的研究显示,人耳对Hz-Hz的声音最敏感,但人体感觉是最差的,比如指甲划过黑板时产生的尖锐而高调的声音。
当然,除了指甲在黑板上划过的声音,人们也受不了很多声音。比如说新生儿的哭声和尖叫,金属物品之间的摩擦碰撞,自行车的刹车声音等等。它们的共同特点都在Hz-Hz之间。
除此之外,大家还需要知道的一点就是:耳朵长时间被尖锐高调的声音刺激,会对耳膜造成不可逆转的损伤,可能导致听力损伤。
那耳朵不喜欢此区间范围内声音的原因仅限于此吗?
听到声音会浑身不舒服的原因
当耳朵听到刺耳的声音时,人的大脑中有一个物质会让我们的不适感加重,甚至头皮发麻,它就是杏仁核。虽然都叫杏仁核,但它和我们平时吃的那个杏仁可不是一个东西,不要弄混了。
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杏仁核是大脑的一部分,位于侧脑室下角前端上方。杏仁核是大脑边缘系统的皮层下中枢,具有调节内脏活动和产生情绪的功能,它控制着我们的大脑中消极情绪的产生。如果杏仁核没有处于稳定状态,而是处于活跃状态,就会让人们产生更多的负面情绪和夸张情绪,比如厌恶和焦虑。
当人们听到Hz-Hz的声音时,杏仁核就会活跃起来,达不到稳定的状态,会让人增加负面情绪。比如指甲划过黑板发出声音时,杏仁核就会异常活跃,从而放大坏心情,让人出现不舒服的感觉。
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一种古老的自我保护本能
人体感觉不适,最重要的原因是因为杏仁核可以在Hz-Hz的声音时活跃起来,它会向听觉皮层发出痛苦的信息,导致我们产生各种负面的情绪和不舒服的反应,包括头皮刺痛,甚至全身起鸡皮疙瘩,用以提醒人体对隐藏在这种声音背后的情况做出应对。这一现象,很可能是人类进化过程中形成的一种自我保护机制。
科学家推测,在原始社会语言发展之前,传达信息、传达危险的主要方式就是通过尖叫和其他警告声。根据现代动物学家对我们的近亲——灵长类动物的研究可以发现,当它们表达“危险”含义时,发出的声音很多都是尖锐的。这样可以更有效地引起周围同伴的警觉,传达信号。
很多灵长类在感到危险的时候也会发出尖锐的叫声,图为黑猩猩
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长此以往,就形成了一种自我保护的本能,听到此区间频率的声音以后,大脑就会刺激神经生成不舒服的感觉,产生不良情绪,告诉人类“潜在的危险”出现了,赶快做好逃跑的准备”。
总的来说,当指甲划过黑板的一瞬间,产生了各个频率的声波,但主要集中在Hz-Hz之间,这些声波通过空气或其它媒介传入到我们的耳膜,使耳膜产生了相应的振动,到这一步为止都是物理学的问题。而当这些频率的声音传入大脑听觉神经后,我们感到难受则是一个生物学的问题。目前科学家们对此的解释是这些声音与人类生存有着密切关系,我们人类对这一类尖锐的声音很敏感,则是为了生存而长期演化形成的结果。