Слуховая система человека, по-видимому, плохо приспособлена к восприятию низкочастотных звуковых волн, поскольку пороги слышимости становятся заметно выше для частот ниже примерно 250 Гц. Тем не менее, сенсорные клетки действительно реагируют на волны давления с частотами ниже 100 Гц, о чем свидетельствует тот факт, что такие сигналы на самом деле вызывают заметные микромеханические реакции в нервных клетках внутреннего уха, как теперь сообщают нейробиологи LMU в журнале Royal Society Open Science.
Источники низкочастотных сигналов — отличительная черта технологически продвинутых обществ, подобных нашему. Например, ветряные турбины, системы кондиционирования воздуха и тепловые насосы могут издавать такие звуки.
Пороги слуха в этой области акустического спектра варьируются от человека к человеку. "Но предположение, что ухо не реагирует на низкочастотные звуки, потому что они редко воспринимаются сознательно, на самом деле совершенно неверно. Ухо действительно реагирует на очень низкочастотные сигналы », — говорит д-р. Маркус Дрексл из LMU.
В сотрудничестве с исследователями под руководством профессора Бенедикта Гроте (заведующий отделом нейробиологии отделения биологии II LMU) и командой из Медицинского центра Мюнхенского университета Дрексл провел лабораторное исследование, которое показывает, что низкочастотные звуки, хотя и практически незаметны, на самом деле оказывают удивительно сильное воздействие на сенсорные клетки внутреннего уха.
Низкочастотный гул стимулирует улитку. Новое исследование основано на данных, собранных у 21 подопытного с нормальным слухом, чьи уши подвергались воздействию тона 30 Гц в течение 90 секунд при уровне звукового давления, эквивалентном 80 децибелам. Чтобы определить, как внутреннее ухо отреагировало на сигнал, исследователи воспользовались феноменом, называемым спонтанной отоакустической эмиссией (СОАЭ).
SOAE — это едва уловимые акустические сигналы, которые производятся внутренним ухом в отсутствие явной стимуляции и могут быть обнаружены с помощью чувствительного микрофона, вставленного в слуховой проход.
«Оказывается, низкочастотные звуки имеют четко определяемое модулирующее влияние на спонтанную отоакустическую эмиссию», — говорит Дрексл. После воздействия сигнала 30 Гц в течение 90 секунд SOAE испытуемых демонстрировали медленные колебания частоты и уровня, которые сохранялись до 120 секунд. «Поразительно, но воздействие низкочастотного стимула на улитку сохраняется дольше, чем продолжительность самого стимула», — отмечает Дрексл.
Дальнейшие эксперименты исследуют возможность того, что это явление может быть связано с вызванным шумом слуховым повреждением, одной из наиболее распространенных причин нарушения слуха в промышленно развитых странах.