在這個喧囂的世界里,對于日常會聽到的聲音,我們要多加留意,即便它們未超出所謂的“危險”閾值。這些聲音并沒有特別之處,很少引人注意;它們一直都存在,隨著時間的推移,其聲學(xué)特性會保持一致,因此,它們傳達不了太多的信息。大多數(shù)人認(rèn)為這些聲音只是背景噪聲,因此往往會忽視它們,或不加理會。但是,我們真的能對它們聽而不聞嗎?還是說我們只是生活在一種持續(xù)的警覺狀態(tài)中而不自知呢?
本文摘錄自《聲音改造大腦》
很多人都有過這樣的經(jīng)歷:直到某種聲音消失了才意識到它存在過。例如,當(dāng)室內(nèi)的空調(diào)停止運行或當(dāng)卡車熄火了,我們可能才會突然“聽到”寂靜。我們會松一口氣,暫時陶醉在這種寂靜中,直到空調(diào)聲或卡車聲再次響起或其他聲音取而代之。如果耳朵沒有受損,我們基本上可以將這些聲音屏蔽掉。那么,這些聲音值得擔(dān)心嗎?科學(xué)研究表明,為了大腦健康,我們確實應(yīng)該留意這些聲音。
聽閾正常的人在接觸中等程度的噪聲后,可能會在噪聲辨音方面出現(xiàn)困難。此外,人們也沒有充分地認(rèn)識到,嘈雜的環(huán)境會帶來許多負(fù)面影響,而這些負(fù)面影響可能與聽力沒有多大關(guān)系。事實上,長期暴露在噪聲中會對人的身體產(chǎn)生許多影響,例如,住在機場附近會導(dǎo)致整體的生活質(zhì)量下降、壓力激素皮質(zhì)醇分泌的增加會令壓力水平也增加、記憶力與學(xué)習(xí)能力出現(xiàn)問題,以及在完成具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)時存在困難,甚至還會導(dǎo)致血管硬化和其他心血管疾病的出現(xiàn)。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計,噪聲暴露及其次生后果(如高血壓和認(rèn)知能力下降)可能會導(dǎo)致健康狀況欠佳、身體殘疾或早逝等后果,從而導(dǎo)致數(shù)額驚人的經(jīng)濟損失4。
噪聲也會影響人的學(xué)習(xí)和注意力。對就讀紐約公立學(xué)校的學(xué)生的研究發(fā)現(xiàn),根據(jù)他們在教室的位置是靠近學(xué)校前方繁忙的高架鐵路,還是遠離火車噪聲的學(xué)校后方,他們的閱讀表現(xiàn)存在很大的不同:靠近高架鐵路、處于吵鬧環(huán)境那側(cè)教室的學(xué)生,其閱讀方面的表現(xiàn)比同齡人落后3~11個月的學(xué)習(xí)進度。后來,紐約交通管理局在該校附近的鐵軌上安裝了橡膠襯墊,而紐約教育委員會則在最靠近吵鬧環(huán)境的教室里安裝了降噪材料,這兩項舉措共同降低了約6~8分貝的噪聲強度。很快,學(xué)生之間的閱讀水平差異就消失了6。
聽覺實驗室
噪聲的影響并不局限于聽覺或語言任務(wù),例如閱讀。在一項實驗中,研究人員要求被試使用鼠標(biāo)追蹤計算機屏幕上的視覺目標(biāo)——某個正在移動的球,與此同時,屏幕中的其他球也會來回移動。實驗結(jié)果顯示,長期暴露在噪聲中的被試在完成任務(wù)時更加困難,尤其是當(dāng)任務(wù)本身伴隨隨機噪聲時。此外,這些被試移動鼠標(biāo)的速度也比較慢,而且他們無法近距離追蹤目標(biāo)球。
在《我們?yōu)槭裁匆X》(Why We Sleep)一書中,加州大學(xué)伯克利分校的睡眠專家馬修·沃克(Matthew Walker)表示,缺乏充足的睡眠是“我們在21世紀(jì)面臨的最大的公共健康挑戰(zhàn)”。如今,人們逐漸認(rèn)識到了睡眠對健康的重要性:睡眠對我們的心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及思維能力至關(guān)重要。而噪聲是讓我們睡不好覺的罪魁禍?zhǔn)字弧?strong>即便是音量很低的噪聲,其對人的睡眠時長和睡眠質(zhì)量也有負(fù)面影響,如噪聲會導(dǎo)致我們醒得更久,醒得更早。此外,人在睡眠過程中的環(huán)境噪聲也會影響人的睡眠質(zhì)量,導(dǎo)致人的肢體動作增加、醒來的次數(shù)增多及心跳加快。具體而言,交通噪聲會縮短人快速眼動睡眠和慢波睡眠的時間,并降低一個人對夜間睡眠的舒適感8。
在生活中,“安全”噪聲會傷害聽覺大腦,并且對兒童的影響可能更嚴(yán)重。孩子通常非常擅長語言學(xué)習(xí),從他們說出第一個字到能說出完整的句子,這之間的間隔時間是很短的,甚至讓家長都為之驚訝不已。此外,對于聲音與含義之間的聯(lián)結(jié),他們也能很快地建立起來。當(dāng)孩子們一接觸到語言時,就會不自覺地學(xué)習(xí)這些語言(即使它們不止一種)。但如果他們在關(guān)鍵的年齡階段聽到的聲音沒有任何含義,又會發(fā)生什么?
這個問題在人類身上很難找到答案,因為在現(xiàn)實世界中,不可能對噪聲水平施加完全的控制。不過,我們可以利用動物實驗來回答類似的問題。通過控制聲音暴露的持續(xù)時長、強度和質(zhì)量,我們可以直接觀察到大腦中的神經(jīng)電信號會受到怎樣的影響。當(dāng)我們置身于“安全”噪聲中時,聽覺大腦發(fā)生了哪些變化呢?這些變化是暫時的還是永久的呢?
一般來說,成年后,嚙齒類動物的聽覺皮層是按區(qū)域排列的。然而,在它們的生命早期,其大腦皮層中還沒有分化出區(qū)分低音調(diào)聲音和高音調(diào)聲音的區(qū)域。如果正在發(fā)育中的嚙齒類動物一直被飼養(yǎng)在有70分貝的噪聲的環(huán)境中,那么當(dāng)它們發(fā)育成熟時,其聽覺皮層仍然不會分化出音調(diào)定位拓?fù)鋱D,也不會形成從低到高的音調(diào)梯度(見圖)。而70分貝一般被認(rèn)為是“安全”的噪聲水平。
圖 “安全”噪聲也會擾亂大腦的感覺定位拓?fù)鋱D
這引起了人們對嬰兒的擔(dān)憂,因為嬰兒可能會在我們認(rèn)為是嘈雜但又非“有害的”環(huán)境中成長,比如有的新生兒如早產(chǎn)兒,會在新生兒重癥監(jiān)護室里度過一段時間,會聽到醫(yī)療監(jiān)測系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和呼叫機的聲音。而在正常情況下,他們應(yīng)該待在母親子宮里,聽到的是有節(jié)奏的心跳、消化系統(tǒng)的聲音和那些經(jīng)過母親身體過濾后的令人愉悅的聲音。在這種情況下,早產(chǎn)兒的聽覺皮層會發(fā)生哪些變化呢?事實是,早產(chǎn)兒可能會面臨很多發(fā)育問題,包括語言障礙和認(rèn)知能力缺陷,而在生命早期暴露在噪聲環(huán)境中可能會加劇這些問題。
對此,科學(xué)家已采取了措施,以減輕新生兒重癥監(jiān)護室的環(huán)境噪聲。在一項研究中,研究人員將母親的心跳聲和說話聲輸入到保育箱中。他們經(jīng)過對比后發(fā)現(xiàn),那些接觸到這些“有益”聲音的嬰兒的聽覺皮層比只聽到“有害”聲音的嬰兒發(fā)育得更充分。此外,在新生兒重癥監(jiān)護室演奏音樂,能幫助嬰兒穩(wěn)定心跳、減輕壓力以及促進睡眠。
皮層定位拓?fù)鋱D的紊亂并非永久性的。例如,在因噪聲導(dǎo)致神經(jīng)定位拓?fù)鋱D紊亂的嚙齒類動物中,一旦噪聲被移除,其大腦皮層的神經(jīng)定位拓?fù)鋱D會重新恢復(fù)正常。同樣,在受到噪聲的損傷后,如果使其暴露在被強化了的聽覺環(huán)境中,比如剛才提到的給待在新生兒重癥監(jiān)護室里的嬰兒聽有益的聲音,可以使其大腦皮層定位拓?fù)鋱D的紊亂程度最小化。這說明,聽覺大腦會不斷地進行自我重塑。
那么,聽覺系統(tǒng)對“安全”噪聲的敏感度會隨著人的成長而降低嗎?有研究發(fā)現(xiàn),將成年動物暴露在“安全”水平的噪聲中,即讓它們在有60~70分貝的噪聲的環(huán)境中待數(shù)周,結(jié)果發(fā)現(xiàn),它們的聽閾并沒有改變,但它們的聽覺皮層對聲音的反應(yīng)方式卻發(fā)生了變化,這反映出定位拓?fù)鋱D加工音高的機制變得紊亂了。另外,噪聲頻率占據(jù)了大腦中本該屬于其他頻率的區(qū)域,因此,“安全”噪聲對大腦造成的損害不僅局限于發(fā)育過程中的關(guān)鍵期,還會延續(xù)到成年階段。
因此,我們應(yīng)該重新審視那些會制造噪聲的設(shè)備的過度使用問題。那些每天要運行8小時或更長時間的家居設(shè)備,使我們(包括嬰兒)身處噪聲之中,可能會使我們的聽覺大腦變得遲鈍,并將對我們從聲音中有效地獲取含義的能力產(chǎn)生長期的負(fù)面影響。
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