'Fringe' znanost: znanost o zvuku u umu i tijelu

U drugoj epizodi resa treća sezona, Walter, Peter i Fauxlivia pozvani su istražiti mjesto zločina koje, na površini, izgleda kao pljačka, osim nekoliko manjih detalja: provalnici su još uvijek u kući, smrznuti su u vrsta transa, i sve što su pokušali ukrasti je nestalo.

Tim otkriva da je ukradeni predmet kutija koja emitira zvuk, stavlja svakoga unutar ušiju u trag, a zatim ih, na kraju, ubije. Čovjek koji ju je ukrao bio je gluh, što objašnjava zašto nije bio pogođen. Pucanjem iz pištolja u blizini Petrove uši, Walter ga privremeno zaglušuje, što mu omogućuje da pronađe kutiju i onemogući ga.

Nema stvarnih glazbenih kutija u stvarnom svijetu koje bi nas mogle staviti u katatonično stanje prije nego što nas ubije (barem koliko znamo), ali zvuk ima duboke posljedice na naš mozak i na naše tijelo.

Mozak

Iako je daleko od zvučnog ubojnog stroja, jedan od najzanimljivijih (i pomalo tajanstvenih) primjera učinka zvuka na mozak je glazba.

U svojoj knjizi Ovo je tvoj mozak o glazbi, Daniel J. Levitin objašnjava naše tumačenje zvuka jednostavnim riječima, govoreći: “Zvuk se prenosi zrakom molekulama koje vibriraju na određenim frekvencijama. Ove molekule bombardiraju bubnu opnu, uzrokujući da se uvuku i izvuku ovisno o tome koliko ga teško udaraju (u vezi s volumenom ili amplitudom zvuka) i koliko brzo vibriraju (u vezi s onim što nazivamo nagibom).

On dalje objašnjava kako naš mozak dešifrira slušne informacije kako bi odredio odakle dolaze zvukovi i što oni znače, te kako i zašto bi auto-rogovi mogli nas upozoriti dok dugačke, spore note mogu biti smirujuće.

Razdvojili smo mozak i glazbu dalje, ističući da je struktura pjesama veliki dio onoga što utječe na naš mozak tako duboko da stvara fizički odgovor. Tajna? Stres.

Struktura pjesme i značenje koje stavljamo iza određenih pjesama mogu izazvati snažne odgovore dok te molekule bombardiraju naše bubne opne, dajući nam guske, znojne dlanove, pa čak i dopamin.

Levitin proširuje ideju strukture, govoreći:

Možda je krajnja iluzija u glazbi iluzija strukture i forme. Ništa u nizu samih bilješki ne stvara bogate emocionalne asocijacije koje imamo s glazbom, ništa o ljestvici, akordu ili slijed akorda koji suštinski uzrokuje nas očekivati ​​rezoluciju. Naša sposobnost da smislimo glazbu ovisi o iskustvu i neuralnim strukturama koje se mogu naučiti i mijenjati u svakoj novoj pjesmi koju čujemo, a pri svakom novom slušanju stare pjesme. ”

Tijelo

Iako zvuk ima moć da tako duboko utječe na naš mozak da može izazvati fizički odgovor, učinak koji zvuk može imati na naša tijela je sasvim druga stvar. Ovdje ne govorimo o neurološkom odgovoru koji postaje fizički, već o stupnju do kojeg učestalost i volumen mogu utjecati na nas na fiziološkoj razini.

U izvatku iz njegove knjige Univerzalni smisao: kako čuje oblik uma koji se pojavio Popularna znanost Seth S. Horowitz raspravlja o fiziološkim učincima koje zvuk može imati na naša tijela. Točnije, on se bavi infrazvukom, ili pitanje jesu li akustično oružje teoretski zdravo.

Infrazvuk je zvuk niske frekvencije koji je ispod 20 Hz, što znači da je izvan raspona ljudskog sluha. Horowitz ističe da će ovaj zvuk - kao i svaka druga vrsta zvuka - imati snažne efekte nakon što se pretvori u visoke decibelne raspone (140 dB i više). Iako debunkira postojanje nekih ozbiljno zlokobnih zvučnih studija francuskog istraživača po imenu Vladimir Gavreau, objašnjava da infrazvuk ima karakteristike koje to ne isključuju kao oružje.

"Niska frekvencija infracrvenog zvuka i odgovarajuća duga valna duljina čini ga mnogo sposobnijim savijati se ili prodirati kroz vaše tijelo, stvarajući sustav oscilirajućeg tlaka", kaže Horowitz. "Ovisno o učestalosti, različiti dijelovi vašeg tijela će rezonirati, što može imati vrlo neobične ne-slušne učinke."

On koristi primjer vaših očne jabučice, koji rezoniraju 19Hz. Ako biste sjedili ispred subwoofera i igrali ton na 19Hz i pucali ga do 110 dB, mogli biste vidjeti neke doista bizarne stvari - obojena svjetla i možda sjenovite brojke. Čak i na relativno normalnim količinama, vaše će oči početi trzati na toj frekvenciji.

Međutim, to nisu samo naše oči. Naši nespretni kontejneri od mesa imaju sve vrste rezonantnih frekvencija. Naše lubanje (minus meso i mozak), na primjer, imaju akustične rezonance na 9 i 12kHz, 14 i 17kHz, te 32 i 38kHz. Većinom te frekvencije ne zahtijevaju visoko specijaliziranu opremu za emitiranje. Mogu li se koristiti kao oružje da bi netko eksplodirao?

Teoretski, možda, ali uopće ne praktički. Za lubanju je mozak i sve, stvari se mijenjaju.

"Zapravo, kada je živa ljudska glava zamijenjena suhom lubanjom u istoj studiji", kaže Horowitz, "12kHz rezonantni vrh bio je 70 dB niži, a sada je najjača rezonancija na oko 200 Hz, a čak 30 dB niža od najveće rezonancije suhe lubanje. Vjerojatno ćete morati upotrijebiti nešto od izvora od 240 dB da biste dobili glavu da rezonira destruktivno, a tada bi bilo mnogo brže samo pogoditi osobu preko glave odašiljačem i završiti s njom.

Radi ilustracije, visoko specijalizirana akustična komora za testiranje u NASA-inom svemirskom centru Goddard sposobna je proizvesti zvukove do 150 dB za teške zvučne testove kao što je onaj za svemirski teleskop James Webb. Dakle, 240 dB? To je ludo visoko. Ne baš nešto što bismo mogli uklopiti u ubojiti zvučni okvir.

Unatoč tome, sasvim je jasno da zvuk može imati nevjerojatne učinke na naša tijela, čak i ako zvukovi zvuče tiho.