Az infra- és ultrahang hatása az agyra

Az infra- és ultrahang agyra gyakorolt ​​hatásait illetően egy úttörő tanulmány kimutatta, hogy a nem hallható infrahangnak való kitettség az idegi aktivitás megváltozásával járt több agyi régióban, beleértve a hallás- és érzelemfeldolgozásban, valamint az autonóm kontrollban érintett területeket is. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a tudatalatti infrahangnak patogén hatásai lehetnek. A kutatások azt is jelzik, hogy az alacsony intenzitású fókuszált ultrahang (LIFU) modulálja a BOLD jelet. Az ultrahang halló- és más agyi régiókra gyakorolt ​​hatása azonban a mai napig nagyjából tisztázatlan. Az alacsony frekvenciájú zajnak a (lelki) egészségre és a kognitív funkciókra gyakorolt ​​káros hatásait illetően az előzetes bizonyítékok (két áttekintésben összegezve) főként az alvásra, a stresszszintekre (mind szubjektív, mind objektív; azaz kortizolszintre), fejfájásra, fáradtságra, koncentrációra, és a memória. Ezek az áttekintések azonban nem foglalkoznak kifejezetten a hallható alacsony frekvenciájú zaj és a nem hallható infrahang között.

Az infra- és ultrahang kognitív működésre és jóllétre gyakorolt ​​hatásaival kapcsolatos kutatások kezdeti szakaszban vannak. Az eddig megjelent néhány tanulmány alkalmazott módszereiben és eredményeiben erősen eltér egymástól. A média ismételten foglalkozott olyan történetekkel, akik „ultrahangos betegségben” szenvednek, ami olyan állapot, amikor az érintett személy fejfájástól, hányingertől és fájdalomtól szenved. Ezekkel a szubjektív beszámolókkal összhangban egy áttekintő dokumentum azt sugallta, hogy az ultrahang expozíció összefüggésbe hozható hipertermiával, hányingerrel, fejfájással, fülzúgással és alacsony vérnyomással, valamint idegi ingerlékenységgel, irritációval, memóriaproblémákkal és koncentrációs és tanulási nehézségekkel, ami kedvezőtlen hatásokra utal. az ultrahang expozíció hatása a (lelki) egészségre és a megismerésre.

Ennek ellenére vannak mutatók az ilyen típusú hangok pozitív hatásaira is; egy tanulmány azt sugallta, hogy az infrahang rövid kitörései pozitív hatással lehetnek a kognitív funkciókra. Emellett a terepen dolgozó úttörők jelenleg is tesztelik az Alzheimer-kóros betegek ultrahangterápiáját. Úgy tűnik, hogy a hatások (pozitív vs. negatív) erősen változóak lehetnek; az expozíció gyakoriságától, hangnyomásszintjétől és időtartamától függően; valamint a hang minősége (vegyesen hallható és nem hallható vs. tisztán nem hallható). A jövőbeni tanulmányoknak egyértelműen meg kell határozniuk ezeket a változókat, hogy egyértelmű kijelentéseket lehessen tenni a hatásokról.

A jelen tanulmány remélhetőleg további megvilágításba helyezi a (nem hallható) infra- és ultrahang hosszú távú hatásait az emberi agy összekapcsolhatóságára, szerkezetére és működésére, a kapcsolódó kognitív funkciókra és az általános jólétre. Ez egy kifinomultabb és tényeken alapuló vitához is vezethet a modern emberi életkörnyezet „zajszennyezéséről”.

Az egészséges résztvevők, akik írásos beleegyezését adtak, 28 egymást követő napon át infra- vagy ultrahangnak vannak kitéve éjszakai alvásuk során. A hangforrások legalább 10 dB-lel a hallásküszöb alatti hangot adják ki. A forrásokat úgy tervezték, hogy utánozzák az infra- és ultrahang expozíciót a mindennapi életben. A források megépítését és kalibrálását a Braunschweigben található Német Fizikai Műszaki Szövetségi Intézet (Physikalisch Technische Bundesanstalt; PTB) szakemberei végezték. A hangforrásokat szabványos eljárást követve a résztvevők hálószobájában telepítik és mérik, és 8 órán keresztül hangot bocsátanak ki a résztvevők szokásos alvásideje alatt. N = 60 résztvevőt véletlenszerűen besorolnak a négy feltétel közül egyre:

1. Infrahang verum (n = 20; frekvencia = 6 Hz, hangnyomás = 85 dB)
2. Infrahangos placebo (n = 10)
3. Ultrahang verum (n = 20; frekvencia = 22,4 kHz, hangnyomás = változó +/- 10 dB)
4. Ultrahang placebo (n = 10); (egyszeri vak eljárás).

Először a 18-40 év közötti résztvevők alkalmasságát vizsgálják meg. Ezenkívül hallásvizsgálatot is végeznek, hogy biztosítsák minden résztvevő normális hallási képességét. A hangexpozíciós időszak előtt és után a résztvevőket pszichológiai és (neuro-)kognitív tesztelemek és kérdőívek segítségével tesztelik, hogy felmérjék a pszichiátriai és szomatikus tüneteket, a jólétet és a kognitív működést (különösen olyan feladatokat, amelyek a mindennapi kognitív kihívásokat is jelentik és értékelik). végrehajtó funkciók); (T1, T2). Továbbá kérdőívekkel értékelik a hangérzékenységet (beleértve az infra- és ultrahangot is), valamint a különböző hangforrásoknak (T1 és T2) való aktuális expozíciót. Emellett mágneses rezonancia képalkotást (MRI) is végeznek az agy morfológiai és funkcionális változásainak (T1 és T2) megvilágítása érdekében. A szkennerben a résztvevők egy térbeli n-back feladatot hajtanak végre. A feladat felméri a résztvevők munkamemóriáját, és alkalmas arra is, hogy felmérje az állandó kognitív terhelésből adódó stresszes reakciókat – így a való életben egy stresszes munkafeladat „proxyja”. Az n-back feladat során egy pont jelenik meg egymás után a rács különböző helyein. A résztvevőknek minden egyes bemutatott pontnál jelezniük kell, hogy az aktuálisan bemutatott pont egybeesik-e a 3 próbával korábban bemutatott ponttal. A 4 hetes infra-/ultrahangos expozíciós időszak alatt a résztvevők heti kérdőíveket is kitöltenek, felmérve a jólétet, az általános egészségi állapotot, a pszichiátriai és szomatikus tüneteket, az alvás minőségét, a fejfájást és az általános életminőséget.