Effekter af infra- og ultralyd på hjernen

Med hensyn til virkningerne af infra- og ultralyd på hjernen, viste en pionerundersøgelse, at eksponering for ikke-hørbar infralyd var forbundet med ændringer i neural aktivitet på tværs af flere hjerneregioner, herunder områder involveret i auditiv og følelsesmæssig behandling, såvel som autonom kontrol. Disse resultater indikerer, at subliminal infralyd kan have patogene virkninger. Forskning viser også, at lavintensitetsfokuseret ultralyd (LIFU) modulerer BOLD-signalet. Imidlertid er virkningen af ​​ultralyd på auditive og andre hjerneregioner stort set uklar indtil i dag. Med hensyn til negative virkninger af lavfrekvent støj på (mental) sundhed og kognitive funktioner, tyder foreløbige beviser (opsummeret af to anmeldelser) hovedsageligt på negative effekter på søvn, stressniveauer (både subjektive og objektive; dvs. kortisolniveauer), hovedpine, træthed, koncentration, og hukommelse. Disse anmeldelser omhandler dog ikke eksplicit hørbar lavfrekvent støj vs. ikke-hørbar infralyd.

Forskning i virkningerne af infra- og ultralyd på kognitiv funktion og velvære er i startfasen. De få undersøgelser, der hidtil er offentliggjort, varierer meget i deres anvendte metoder og resultater. Gentagne gange har medierne dækket historier om personer, der lider af 'ultralydsyge', en tilstand, hvor den ramte person lider af hovedpine, kvalme og smerter. I overensstemmelse med disse subjektive beretninger foreslog et gennemgangspapir, at ultralydseksponering kan være forbundet med hypertermi, kvalme, hovedpine, tinnitus og lavt blodtryk, såvel som med neural excitabilitet, irritation, hukommelsesproblemer og vanskeligheder med koncentration og indlæring, hvilket tyder på uønskede effekter af ultralydseksponering vedrørende (psykisk) sundhed og kognition.

Ikke desto mindre er der også indikatorer for positive effekter af disse typer lyd; en undersøgelse antydede, at korte udbrud af infralyd kan have en positiv effekt på kognitiv funktion. Også pionerarbejder på området tester i øjeblikket ultralydsterapi til Alzheimers patienter. Det ser ud til, at effekterne (positive vs. negative) kan være meget varierende; afhængig af frekvensen, lydtryksniveauerne og eksponeringens varighed; samt lydkvaliteten (blandet hørbar og ikke-hørbar vs. rent ikke-hørbar). Fremtidige undersøgelser skal klart definere disse variabler for at kunne komme med klare udsagn om effekter.

Nærværende undersøgelse vil forhåbentlig kaste yderligere lys over de langsigtede effekter af (ikke-hørbar) infra- og ultralyd vedrørende menneskelig hjerneforbindelse, struktur og funktion, relaterede kognitive funktioner og overordnet velvære. Dette kan også føre til en mere sofistikeret og faktabaseret debat om 'støjforurening' af moderne menneskelige livsmiljøer.

Raske deltagere, som har givet deres skriftlige samtykke, vil blive udsat for infra- eller ultralyd i 28 dage i træk under deres nattesøvn. Lydkilderne producerer lyd, der er mindst 10 dB under høretærsklen. Kilderne er designet til at efterligne eksponering for infra- og ultralyd i hverdagen. Konstruktionen og kalibreringen af ​​kilderne blev realiseret af eksperter fra det fysiske tekniske forbundsinstitut i Tyskland (Physikalisch Technische Bundesanstalt; PTB), beliggende i Braunschweig. Lydkilder vil blive installeret og målt ved deltagernes soveværelser efter en standardiseret procedure og udsende lyd i 8 timer i løbet af deltagernes typiske sovetid. N = 60 deltagere vil blive randomiseret til én ud af fire betingelser:

1. Infralydsverum (n = 20; frekvens = 6Hz, lydtryk = 85dB)
2. Infralyd placebo (n = 10)
3. Ultralydsverum (n = 20; frekvens = 22,4 kHz, lydtryk = variabel +/- 10 dB)
4. Ultralydsplacebo (n = 10); (enkeltblindprocedure).

Først vil deltagere i alderen 18-40 blive screenet for berettigelse. Derudover vil der blive udført en hørevurdering for at sikre normal høreevne hos alle deltagere. Før og efter lydeksponeringsperioden vil deltagerne blive testet ved hjælp af psykologiske og (neuro-)kognitive testbatterier og spørgeskemaer for at vurdere psykiatriske og somatiske symptomer, trivsel og kognitiv funktion (især opgaver, der også repræsenterer hverdagens kognitive udfordringer og vurderer). eksekutive funktioner); (T1, T2). Ydermere vil følsomhed over for lyd (herunder over for infra- og ultralyd) og strømeksponering for forskellige lydkilder (T1 og T2) blive vurderet med spørgeskemaer. Derudover vil der blive udført magnetresonansbilleddannelse (MRI) for at belyse morfologiske og funktionelle hjerneændringer (T1 og T2). I scanneren vil deltagerne udføre en rumlig n-back-opgave. Opgaven vurderer deltagernes arbejdshukommelse og er også velegnet til at vurdere stressende reaktioner på grund af permanent kognitiv belastning - og udgør dermed en 'proxy' for en belastende arbejdsopgave i det virkelige liv. Under n-back-opgaven præsenteres en prik sekventielt på forskellige positioner i et gitter. Deltagerne bliver bedt om at angive, om den aktuelt præsenterede prik falder sammen med den prik, der er præsenteret 3 forsøg før for hver af de præsenterede prikker. I løbet af den 4-ugers eksponeringsperiode gennem infra-/ultralyd vil deltagerne også udfylde ugentlige spørgeskemaer, der vurderer trivsel, generelle helbredsniveauer, psykiatriske og somatiske symptomer, søvnkvalitet, hovedpine og overordnet livskvalitet.