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声音是健康大脑的伙伴还是敌人

发布时间:2019-03-10 23:33:21 编辑:笔名

一项测量我们对声音的神经反应的新技术带来了好消息也有坏消息

作者:Nina Kraus|2017年2月23日

图片来源:Travis Isaacs Flickr (CC BY-SA 2.0)

“听到你的声音真是太好了。”这是当我们和老朋友说话时的自然反应。莎士比亚在《爱情急转弯》中提醒我们“爱人的耳朵愿意倾听沉的声音。”

声音深深地感染着我们的情绪,也会产生广泛的影响力,因为它们可以是响亮的、轻柔的、有趣的、恼人的、重要的、分心的、镇静的、恼火的。

同电、重力和空气一样,声音也是一种强大的力量。然而因为它是无形的,所以我们通常察觉不到声音对我们生活的重要影响。不过,我们还有一些工具来保护和化声音的力量。

近,疾病控制中心(Centers for Disease Control)的一项研究分析了由噪音导致听力损失的原因,以及其它近期关于由水力压裂等环境工程项目引发的噪音污染、或嘈杂的城市对痴呆病发的影响的研究都揭露并提醒我们——噪音危害已迫在眉梢且还在不断发展。

不过声音对于我们大脑的发展也从积极的方面起到关键作用。大量证据显示练习乐器有助于大脑发展。掌握两种语言是丰富声音的另一种形式,对注意力能力和多任务处理有益,也许还能预防痴呆。

尽管我们生活中有声音的力量,但是声音还有一定的不确定性。一部分是由于其短暂的本质和不可见性,我们无法经常停下来思考它对我们大脑的影响。而且相对于我们对于可看见的事物所掌握的丰富的形容性语言,声音的不可见也让我们难以对其加以形容。

可见的物体是有形且持续的。很多情况下,我们想研究多久都可以。除非是一个运动的物体或一个短暂的动作,否则我们不需要仓促地用双眼分析物体的大小、颜色、质地和形状。

我们有具体的术语,因此可以轻松地使用熟悉的语言来传达视觉特征。如果我用小的、黄色的、毛茸茸的、球状的来形容一个物体,你也许会猜测到这个物体是球,或者至少是某个非常类似球的东西。

但是声音本身从不是静止的。它总是运动的,而且更难以形容。我也许会形容某个声音是响亮的、高音调的、刺耳的,这也许给你提供了一种广义的声感,你却无法猜测我正描述的东西是什么。是汽笛声?一大段音乐?刺耳的刹车声?还是鸟叫?

尽管如此,我们的耳朵,尤其是我们的大脑仍然在处理声音上做得惊人地好。通过某些测量得出,听觉系统是计算量的神经络。在时间方面尤甚。

包括视觉在内的其它感官系统的速度都无法与听觉系统处理收到的音景的速度。这种对速度的大量需求只是简单地因为声音一直在随着时间而改变。

想想言语。其小的声学单位是音素。比如,“stream”(水流)只有一个音节,但它有五个离散的音素。

改变其中任何一个音素,单词意思都会改变(如street,街道)或变得无法理解(如spream,并非一个单词)。在美国西北大学的听觉神经科学实验室中,我们发现一种方法,通过一些电极,用几分钟可以捕获生活中的声音遗留在我们神经系统中的印记。这扇通往精细、快速且准确的听力系统的窗口使我们能够证明声音对我们生活正面以及负面的影响。

我们新发现的捕捉这些“脑波”(大脑对声音的反应)的方法告诉我们声音和噪音是不同的。大脑对噪音的反应是紊乱的。但大脑却很好地针对言语而调整到位,比如婴儿在发育语言能力前就开始了解言语的意义。

他们在几分钟的尝试后,就能了解某些声音组合在他们的语言里有效或无效。 “脑波”对言语反应的结构极好,如果言语(在大脑内)被回放,你就能理解言语。

噪音比须臾之间讨厌的事更有害。即使是适度的噪音,在经过足够长的时间后(比如垃圾车的喇叭声,吹风机的声音,空调的声音)也会引起用于从声音中提取意义的大脑神经络的损害。很多人甚至都没意识到我们的大脑正变得迟钝,我们的思考被无形的力量所阻碍。

似乎所有人都知道响声对耳朵有害。但长期暴露在没那么响到令我们会仔细思考其是否有害的声音中也会引起大脑听觉的损伤。这和我们所认为的“听觉损失”,即由噪音、年龄、特定的药物引起的耳蜗内毛细胞的损害有所不同。实际上,

声音是健康大脑的伙伴还是敌人

损害的是毛细胞和“更高级的”大脑区域间的连接,这已在动物实验中被证实。因此即便如此,你也许还能通过听力测试,因为毛细胞还在起作用,而且一些连接也还完好无缺。不过,一些承载如言语之类的重要信息的连接就缺失了。

不过我们也有防护措施

耳朵保护,比如音乐家们在台上使用的耳塞,可以避免伤害。白噪音发生器和应用程序的损害物比任何帮助都好。如果可以的话,基于噪音程度明智地选择你的住所。从附近高速公路或机场传来的持续且低程度无意义的噪音正逐渐削弱你大脑识别诸如言语这类有意义的声音的能力,而且可能加速老年时期的认知衰退。

正如无意义的噪音会引发问题一样,缺乏有意义的声音也会对处理声音的能力留下痕迹。不过还有很多不同的方法能加强磨练你的听力。

你可以学一门外语。同时说两种语言的挑战增强了听觉系统,并且提高改善注意力等认知功能。

另一种练习听力的方法是练习乐器。这对孩子和成年人都来说,都有巨大的认知和情绪上的收获。多年在学校练习乐器的经历能够加强了听觉系统,而且有益于孩子的语言发展。而这种益处将会持续终生。在我的实验室里,当我看到电脑屏幕显示某人的脑波时,我通常可以根据音乐家大脑丰富、干净的特征来猜测他们是否是音乐家。

另一方面,我的实验也会同那些在噪音环境下成长并甚少得到语言充实教育的孩子们合作。而且遗憾的是,我也可以看出他们的脑波特征。是的,声音不论在让你变得更好或更坏的方面,都如此强大。

翻译:焦亦卉

审稿:季韬

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