Воздействие инфра- и ультразвука на мозг

Что касается воздействия инфра- и ультразвука на мозг, первое исследование показало, что воздействие неслышимого инфразвука было связано с изменениями нервной активности в нескольких областях мозга, включая области, участвующие в слуховой и эмоциональной обработке, а также вегетативном контроле. Эти данные указывают на то, что подсознательный инфразвук может иметь патогенные эффекты. Исследования также показывают, что сфокусированный ультразвук низкой интенсивности (LIFU) модулирует ЖИРНЫЙ сигнал. Однако влияние ультразвука на слуховые и другие области мозга до сих пор остается в целом неясным. Что касается неблагоприятного воздействия низкочастотного шума на (психическое) здоровье и когнитивные функции, предварительные данные (обобщенные в двух обзорах) предполагают в основном негативное влияние на сон, уровни стресса (как субъективные, так и объективные, т. е. уровни кортизола), головные боли, утомляемость, концентрацию, и память. Эти обзоры, однако, не рассматривают явно слышимый низкочастотный шум по сравнению с неслышимым инфразвуком.

Исследования влияния инфра- и ультразвука на когнитивные функции и самочувствие находятся на начальной стадии. Несколько исследований, опубликованных до сих пор, сильно различаются по применяемым методам и результатам. СМИ неоднократно освещали истории о людях, страдающих «ультразвуковой болезнью», состоянием, при котором пострадавший страдает от головной боли, тошноты и боли. В соответствии с этими субъективными оценками в обзорном документе было высказано предположение, что воздействие ультразвука может быть связано с гипертермией, тошнотой, головными болями, шумом в ушах и низким кровяным давлением, а также с нервной возбудимостью, раздражением, проблемами с памятью и трудностями с концентрацией внимания и обучением, что предполагает неблагоприятное воздействие. влияние ультразвукового воздействия на (психическое) здоровье и познание.

Тем не менее, есть также индикаторы положительного воздействия этих типов звука; исследование показало, что короткие всплески инфразвука могут оказывать положительное влияние на когнитивные функции. Кроме того, пионерские работы в этой области в настоящее время тестируют ультразвуковую терапию для пациентов с болезнью Альцгеймера. Похоже, что эффекты (положительные и отрицательные) могут сильно различаться; в зависимости от частоты, уровня звукового давления и продолжительности воздействия; а также качество звука (смешанный слышимый и неслышимый против чисто неслышимого). Будущие исследования должны четко определить эти переменные, чтобы иметь возможность делать четкие заявления об эффектах.

Настоящее исследование, как мы надеемся, прольет дополнительный свет на долгосрочные эффекты (неслышимого) инфра- и ультразвука на связь человеческого мозга, структуру и функции, связанные когнитивные функции и общее самочувствие. Это также может привести к более сложной и основанной на фактах дискуссии о «шумовом загрязнении» современной среды обитания человека.

Здоровые участники, давшие письменное согласие, будут подвергаться воздействию инфракрасного или ультразвукового излучения в течение 28 дней подряд во время ночного сна. Источники звука производят звук, уровень которого не менее чем на 10 дБ ниже порога слышимости. Источники были разработаны для имитации воздействия инфракрасного и ультразвукового излучения в повседневной жизни. Конструкцию и калибровку источников осуществляли специалисты Федерального физико-технического института Германии (Physikalisch Technische Bundesanstalt; PTB), расположенного в Брауншвейге. Источники звука будут установлены и проверены в спальнях участников в соответствии со стандартной процедурой и будут излучать звук в течение 8 часов в течение обычного времени сна участников. N = 60 участников будут случайным образом распределены по одному из четырех условий:

1. Истинный инфразвук (n = 20; частота = 6 Гц, звуковое давление = 85 дБ)
2. Инфразвуковое плацебо (n = 10)
3. Ультразвуковое исследование (n = 20; частота = 22,4 кГц, звуковое давление = переменное +/- 10 дБ)
4. Ультразвуковое плацебо (n = 10); (однократная слепая процедура).

Во-первых, участники в возрасте от 18 до 40 лет будут проверены на соответствие требованиям. Кроме того, будет проведена оценка слуха, чтобы убедиться в нормальном слухе всех участников. До и после периода звукового воздействия участники будут тестироваться с использованием психологических и (нейро-)когнитивных тестов и опросников для оценки психических и соматических симптомов, самочувствия и когнитивных функций (особенно задач, которые также представляют собой повседневные когнитивные проблемы и оценивают исполнительные функции); (Т1, Т2). Кроме того, с помощью анкет будут оцениваться чувствительность к звуку (в том числе к инфра- и ультразвуку) и текущее воздействие различных источников звука (Т1 и Т2). Кроме того, будет проведена магнитно-резонансная томография (МРТ) для выявления морфологических и функциональных изменений головного мозга (Т1 и Т2). В сканере участники будут выполнять пространственную задачу n-back. Задача оценивает рабочую память участников, а также подходит для оценки стрессовых реакций из-за постоянной когнитивной нагрузки, таким образом, представляя собой «прокси» для стрессовой рабочей задачи в реальной жизни. Во время задачи n-back точка последовательно предъявляется в разных позициях сетки. Участников просят указать, совпадает ли текущая представленная точка с точкой, представленной 3 испытаниями ранее для каждой из представленных точек. В течение 4-недельного периода воздействия посредством инфра-/ультразвука участники также будут заполнять еженедельные анкеты, оценивая самочувствие, общий уровень здоровья, психические и соматические симптомы, качество сна, головную боль и общее качество жизни.