Efeitos do infra e do ultrassom no cérebro

Em relação aos efeitos do infra e do ultrassom no cérebro, um estudo pioneiro demonstrou que a exposição ao infrassom não audível estava associada a alterações da atividade neural em várias regiões do cérebro, incluindo áreas envolvidas no processamento auditivo e emocional, bem como no controle autonômico. Esses achados indicam que o infra-som subliminar pode ter efeitos patogênicos. A pesquisa também indica que o ultrassom focalizado de baixa intensidade (LIFU) modula o sinal BOLD. No entanto, o impacto do ultrassom na audição e em outras regiões do cérebro permanece pouco claro até hoje. Em relação aos efeitos adversos do ruído de baixa frequência na saúde (mental) e nas funções cognitivas, evidências preliminares (resumidas por duas revisões) sugerem principalmente efeitos negativos no sono, níveis de estresse (tanto subjetivos quanto objetivos; ou seja, níveis de cortisol), dores de cabeça, fadiga, concentração, e memória. No entanto, essas revisões não tratam explicitamente do ruído audível de baixa frequência versus infra-som não audível.

A pesquisa sobre os efeitos do infravermelho e do ultrassom no funcionamento cognitivo e no bem-estar está em estágio inicial. Os poucos estudos publicados até agora variam fortemente em seus métodos aplicados e resultados. Repetidamente, a mídia cobriu histórias sobre indivíduos que sofrem de 'doença do ultrassom', uma condição em que a pessoa afetada sofre de dor de cabeça, náusea e dor. Em consonância com esses relatos subjetivos, um artigo de revisão sugeriu que a exposição ao ultrassom pode estar associada a hipertermia, náusea, dor de cabeça, zumbido e pressão arterial baixa, bem como a excitabilidade neural, irritação, problemas de memória e dificuldades de concentração e aprendizado, sugerindo efeitos adversos efeitos da exposição ao ultrassom em relação à saúde (mental) e cognição.

No entanto, também existem indicadores de efeitos positivos desses tipos de som; um estudo sugeriu que breves rajadas de infra-som podem ter um efeito positivo na função cognitiva. Além disso, trabalhos pioneiros na área estão atualmente testando a terapia de ultrassom para pacientes com Alzheimer. Parece que os efeitos (positivos versus negativos) podem ser altamente variáveis; dependendo da frequência, níveis de pressão sonora e duração da exposição; bem como a qualidade do som (mistura audível e não audível vs. puramente não audível). Estudos futuros precisam definir claramente essas variáveis ​​para poder fazer afirmações claras sobre os efeitos.

Espera-se que o presente estudo lance mais luz sobre os efeitos a longo prazo do infravermelho (não audível) e do ultrassom em relação à conectividade, estrutura e função do cérebro humano, funções cognitivas relacionadas e bem-estar geral. Isso também pode levar a um debate mais sofisticado e baseado em fatos sobre a 'poluição sonora' dos ambientes humanos modernos.

Participantes saudáveis, que deram seu consentimento por escrito, serão expostos a infra ou ultrassom por 28 dias consecutivos durante a noite de sono. As fontes sonoras produzem um som pelo menos 10 dB abaixo do limiar auditivo. As fontes foram projetadas para imitar a exposição a infra e ultrassom na vida cotidiana. A construção e calibração das fontes foi realizada por especialistas do Instituto Federal Técnico de Física da Alemanha (Physikalisch Technische Bundesanstalt; PTB), localizado em Braunschweig. As fontes sonoras serão instaladas e aferidas nos quartos dos participantes, seguindo um procedimento padronizado e emitirão som por 8 horas durante o horário normal de sono dos participantes. N = 60 participantes serão randomizados para uma das quatro condições:

1. Infrasound verum (n = 20; frequência = 6Hz, pressão sonora = 85dB)
2. Placebo de infra-som (n = 10)
3. Verum do ultrassom (n = 20; frequência = 22,4 kHz, pressão sonora = variável +/- 10 dB)
4. Placebo de ultrassom (n = 10); (procedimento simples cego).

Primeiro, os participantes, com idade entre 18 e 40 anos, serão selecionados para elegibilidade. Além disso, uma avaliação auditiva será realizada para assegurar a capacidade auditiva normal de todos os participantes. Antes e depois do período de exposição sonora, os participantes serão testados através de questionários e baterias de testes psicológicos e (neuro-)cognitivos de forma a avaliar sintomas psiquiátricos e somáticos, bem-estar e funcionamento cognitivo (particularmente tarefas que também representam desafios cognitivos quotidianos e avaliam Funções executivas); (T1, T2). Além disso, a sensibilidade ao som (incluindo infravermelho e ultrassom) e exposição atual a diferentes fontes sonoras (T1 e T2) serão avaliadas com questionários. Além disso, imagens de ressonância magnética (MRI) serão realizadas para iluminar alterações cerebrais morfológicas e funcionais (T1 e T2). No scanner, os participantes executarão uma tarefa espacial n-back. A tarefa avalia a memória de trabalho dos participantes e também é adequada para avaliar reações estressantes devido à carga cognitiva permanente - constituindo assim um 'proxy' para uma tarefa de trabalho estressante na vida real. Durante a tarefa n-back, um ponto é apresentado sequencialmente em diferentes posições em uma grade. Os participantes são instruídos a indicar se o ponto apresentado atualmente coincide com o ponto apresentado 3 tentativas antes para cada um dos pontos apresentados. Durante o período de exposição de 4 semanas através de infra/ultrassonografia, os participantes também irão preencher questionários semanais, avaliando bem-estar, níveis gerais de saúde, sintomas psiquiátricos e somáticos, qualidade do sono, dor de cabeça e qualidade de vida geral.