Спящий мозг реагирует на резкие, тревожные звуки

Во время сна мозг должен поддерживать хрупкий баланс: отключаться от сенсорной информации, чтобы обеспечить восстановительные функции, и в то же время оставаться достаточно бдительным, чтобы проснуться в случае возникновения опасности. Как он воспринимает внешние раздражители, в частности звуки, во время сна? Ученые из Женевского университета и Института Пастера изучили, как мозг реагирует на так называемые “грубые” звуки, такие как крики или сигналы тревоги.

Они обнаружили, что такие звуки, в отличие от других, обрабатываются систематически, вызывая определенные мозговые волны.

Эти результаты, опубликованные в журнале Scientific Reports, позволяют лучше понять некоторые нарушения восприятия, такие как гиперакузия (гиперчувствительность и/или непереносимость определенных звуков), а также влияние повторяющегося ночного беспокойства на работу мозга.

Грубость – это акустическое свойство, характеризующееся быстрыми изменениями интенсивности звука, от 40 до 100 раз в секунду. “В отличие от речи, где слоги произносятся с частотой от 4 до 8 Гц, грубые звуки достигают слуховой системы на гораздо более высоких частотах, вызывая пронзительные и зачастую неприятные ощущения”, – объясняет Люк Арнал, исследователь из Института Пастера, руководивший исследованием.

“Именно это качество – характерное для звуковых сигналов тревоги, человеческих криков и детского плача – делает их такими эффективными: они автоматически привлекают наше внимание, сигнализируя о надвигающейся опасности”. Эти звуки непосредственно активируют миндалевидное тело – область мозга, отвечающую за эмоциональные реакции и внимание.

Тестирование различных звуков во время сна

Хотя влияние грубого звука на мозг в состоянии бодрствования в настоящее время хорошо изучено, то, что происходит во время сна, по-прежнему оставалось в значительной степени неизученным. “Наше исследование важно не только для понимания таких расстройств, как гиперакузия, но и для оценки серьезного воздействия ночного шума на здоровье”, – подчеркивает Софи Шварц, профессор кафедры фундаментальных неврологических наук медицинского факультета Женевского университета и соруководитель исследования.

Исследователи набрали 17 добровольцев, которые спали в специально оборудованных комнатах, где их мозговую активность отслеживали с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ). “Затем мы воспроизвели различные типы человеческих и “фальшивых” криков на низкой громкости, манипулируя высотой тона и резкостью звука, чтобы вызвать реакцию мозга, не разбудив участников”, – объясняет Гийом Лежандр, исследователь из команды Шварца и первый автор исследования. “И действительно, именно грубость – независимо от того, был ли звук высоким или низким, – активировала системы оповещения мозга”.

Исследовательская группа также отметила два ключевых явления. Во-первых, грубые звуки неизменно вызывали реакцию мозга, в отличие от других типов звуков. Во-вторых, грубость звука коррелировала с увеличением количества сонных веретен. “Это короткие всплески мозговой активности, возникающие в ответ на сенсорный и потенциально тревожный стимул во время сна”, – говорит Лежандр.

Интенсивные эмоциональные триггеры

“Грубые звуки не так часто встречаются в повседневной жизни. Как у людей, так и у животных она обычно используется для срочной, важной коммуникации»”, – объясняет Арнал. “Однако чрезмерное воздействие этих звуковых частот может вызвать у человека самые разные эмоциональные реакции – иногда иррациональные или даже агрессивные”.

В более широком смысле, эта работа способствует лучшему пониманию эмоциональных путей, связанных со звуком – путей, которые задействованы при психических и неврологических состояниях, таких как гиперакузия и шум в ушах, а также при эпилепсии и болезни Альцгеймера, при которых может нарушаться слуховая обработка.

“А поскольку мы живем во все более шумной среде, особенно в городах, жизненно важно понимать, как звуки влияют на наш мозг во время сна и, как следствие, на наше физическое и психическое здоровье”, — заключает Шварц.

Подпишитесь на сайт Психолог в интернете
в Telegram или ВКонтакте.
Помощь психолога