¿Por qué los sonidos fuertes son tan insoportables para el cerebro humano?
La mayoría, si no todos, encontramos ruidos fuertes, como los que hacen las alarmas de los automóviles, difíciles de soportar. Una nueva investigación analiza lo que sucede en el cerebro durante la exposición a estos estímulos auditivos.
Los ruidos chirriantes, como las alarmas de los automóviles, los sonidos de un sitio de construcción, o incluso los gritos humanos, son muy difíciles, si no imposibles, de ignorar, principalmente porque son desagradables.
Sin embargo, ¿qué sucede en nuestros cerebros cuando escuchamos tales ruidos y por qué los encontramos tan insoportables?
Estas son las preguntas que un equipo de investigadores de la Universidad de Ginebra y los Hospitales de la Universidad de Ginebra en Suiza ha intentado responder en un estudio reciente.
¿Por qué es importante este problema en primer lugar? En su documento de estudio, que aparece en la revista Nature Communications , los investigadores explican que se relaciona con aspectos de la comunicación.
“Un primer y principal propósito de la comunicación es captar la atención de los conespecíficos [individuos de la misma especie]”, escriben los investigadores, “un proceso que puede optimizarse adaptando la relevancia de la señal para maximizar las respuestas sensoriales-motoras del receptor”.
En neurociencia, la prominencia es la calidad que distingue algo de los artículos del mismo tipo. “Para amplificar la prominencia sensorial y garantizar reacciones eficientes en el extremo del receptor, una estrategia genérica es aumentar la intensidad de la señal, por ejemplo, gritando o gritando”, señalan los autores en su artículo.
“Sin embargo, la magnitud de la señal no es el único parámetro que cambia cuando aumentamos los niveles de sonido vocal. Otra característica emergente importante es la rugosidad, una textura acústica que surge de los transitorios acústicos repetitivos rápidos”, agregan.
Entonces, en su estudio, los científicos primero establecieron el rango de sonidos que son “ásperos” y desagradables para el cerebro humano. Luego observaron las áreas del cerebro que activan estos ruidos.
¿Cuándo se vuelve “intolerable” el ruido?
Los investigadores reclutaron a 27 participantes sanos entre las edades de 20 y 37 años, 15 de los cuales eran mujeres. Los investigadores trabajaron con varios grupos de estos participantes para diferentes experimentos.
Para algunos de estos experimentos, los investigadores reprodujeron sonidos repetitivos de los participantes con frecuencias entre 0 y 250 hertz (Hz). También tocaron estos sonidos a intervalos progresivamente más cortos para determinar el punto en el que algunos de estos sonidos se volvieron desagradables.
“Les preguntamos a los […] participantes cuándo percibían los sonidos como ásperos (distintos entre sí) y cuándo los percibían como suaves (formando un sonido continuo y único)”, dice uno de los investigadores, Luc Arnal.
El equipo descubrió que el límite superior de la rugosidad del sonido ocurre cuando el estímulo alcanza aproximadamente 130 Hz. “Por encima de este límite, se escucha que las frecuencias forman un solo sonido continuo”, explica Arnal.
Para comprender cuándo, exactamente, los sonidos ásperos se vuelven desagradables, los investigadores también pidieron a los participantes, ya que estaban escuchando sonidos de diferentes frecuencias, que calificaran los sonidos en una escala del uno al cinco, con cinco que significa “insoportable”.
“Los sonidos considerados intolerables estaban principalmente entre 40 y 80 Hz, es decir, en el rango de frecuencias utilizadas por alarmas y gritos humanos, incluidos los de un bebé”, señala Arnal.
Estos sonidos desagradables son aquellos que los humanos pueden percibir desde la distancia, los que realmente captan nuestra atención. “Es por eso que las alarmas usan estas frecuencias repetitivas rápidas para maximizar las posibilidades de que se detecten y capten nuestra atención”, agrega Arnal.
Cuando los estímulos auditivos se repiten con más frecuencia que cada 25 milisegundos, explican los investigadores, el cerebro humano se vuelve incapaz de anticipar los diferentes estímulos y los percibe como un ruido continuo que no puede ignorar.
Los sonidos duros desencadenan áreas de aversión cerebral
Cuando los investigadores monitorearon la actividad cerebral para descubrir exactamente por qué el cerebro encuentra estos ruidos tan insoportables, encontraron algo que no esperaban.
“Utilizamos un [electroencefalograma] intracraneal, que registra la actividad cerebral dentro del cerebro en respuesta a los sonidos”, explica el coautor Pierre Mégevand.
Los investigadores monitorearon la actividad cerebral cuando los participantes escucharon sonidos que excedían el límite superior de rugosidad (por encima de 130 Hz), así como sonidos dentro del límite que los participantes habían calificado como particularmente desagradables (entre 40 y 80 Hz).
En la primera condición, los investigadores vieron que solo se activaba la corteza auditiva en el lóbulo temporal superior, que “es el circuito convencional para la audición”, como observa Mégevand.
Sin embargo, cuando los participantes escucharon sonidos en el rango de 40–80 Hz, otras áreas del cerebro también se activaron, para sorpresa de los investigadores.
“Estos sonidos solicitan la amígdala, el hipocampo y la ínsula en particular, todas las áreas relacionadas con la prominencia, la aversión y el dolor. Esto explica por qué los participantes los experimentaron como insoportables”.
Luc Arnal
“Ahora entendemos por fin por qué el cerebro no puede ignorar estos sonidos. Algo particular sucede en estas frecuencias, y también hay muchas enfermedades que muestran respuestas cerebrales atípicas a los sonidos a 40 Hz. Estos incluyen Alzheimer, autismo y esquizofrenia “. dice Arnal
En el futuro, los investigadores planean realizar una investigación más detallada sobre las redes cerebrales que responden a los sonidos fuertes. Esperan descubrir si es posible detectar ciertas condiciones neurológicas simplemente monitoreando la actividad cerebral en respuesta a sonidos particulares.
