Слышание « значимых » звуков снижает производительность при выполнении когнитивных задач.

Результаты исследования, проведенного под руководством Такахиро Тамесуэ, доцента Университета Ямагути в Японии, будут описаны на 172-м заседании Американского акустического общества и 5-м совместном заседании с Акустическим обществом Японии, которое состоится 28 ноября. Декабрь 2 августа 2016 года в Гонолулу, Гавайи.

В своей работе исследователи исследовали влияние бессмысленных и значимых шумов на избирательное внимание и когнитивные способности добровольцев, а также степень субъективной «раздражительности» этих шумов.Эксперименты были основаны на так называемой парадигме «нечетного шара» — тесте, который использовался для проверки избирательного внимания и способности обрабатывать информацию.«В парадигме нечетного шара субъекты обнаруживают и подсчитывают редкие целевые события, включенные в серию повторяющихся событий.

Чтобы выполнить задание« нечетного шара », необходимо регулировать внимание к стимулу», — объяснил Теймсу. Лаборатория Тамесью занимается улучшением слуховой среды путем анализа физиологических и психологических эффектов шума.В одном испытании, представляющем собой визуальную парадигму «странного шара», субъекты наблюдали изображения, мигающие на мониторе ПК, как бессмысленные (например, псевдоречевой шум, состоящий из розового шума со спектром, близким к спектру речи) и значимые звуки (мужские и женская речь) воспроизводились на оба уха через наушники.

Наиболее частое изображение — появляющееся в 20% случаев — было зеленым изображением размером 10 x 10 сантиметров; самым нечастым был красный квадрат. Испытуемые должны были подсчитать, сколько раз красное изображение вспыхнуло на экране за 10-минутный период. Во втором испытании, парадигме слухового нечетного шарика, испытуемые должны были обнаружить и подсчитать редко воспроизводимый шум — тон с частотой 2000 Гц — среди серии тонов с частотой 1000 Гц. В конце испытания испытуемые также оценивали уровень своего раздражения при каждом звуке по семибалльной шкале.

Во время этого и других экспериментов мозговые волны испытуемых измерялись с помощью электродов, помещенных на их кожу головы. В частности, исследователи изучили две части формы волны электроэнцефалографа (ЭЭГ), сгенерированной во время испытаний. Первый, так называемый компонент N100 потенциалов, связанных с событием (ERP, ответы мозга, вызванные определенными ощущениями, мыслями или движениями), достигает пика примерно через 100 миллисекунд после предъявления стимула.

Второй, компонент P300 ERP, достигает пика примерно через 300 миллисекунд после предъявления стимула.«Считается, что N100 представляет собой активацию нейронных сборок, участвующих в анализе поступающей сенсорной информации», — сказал Тамесью. «Считается, что P300 отражает разрешение неопределенности или перцептивное решение о том, что возник ожидаемый сигнал.

Пиковая амплитуда и задержка этого компонента связаны с избирательным вниманием и рабочей памятью».Исследование показало, что более значимые шумы, такие как музыка и разговор, оказали более сильное влияние на уровни субъективного раздражения, чем бессмысленные шумы, и привели к большему снижению производительности при выполнении когнитивных задач, связанных с тестами на память или арифметические тесты. Кроме того, когда испытуемым был представлен значимый шум, такой как речь, их измерения ЭЭГ показали значительное снижение компонентов P100 и P300, что указывает на то, что избирательное внимание к когнитивным задачам зависит от степени значимости шума.

Эффект был наиболее выражен во время теста парадигмы слухового нечетного шара.Эксперименты показывают, что при проектировании звуковой среды в пространствах, используемых для познавательных задач, таких как рабочее место или школа, целесообразно учитывать не только уровень звука, но и значимость шума, который может присутствовать, сказал Тамесью. . «Окружающие разговоры часто мешают бизнес-операциям, проводимым в таких открытых офисах.

Поскольку открытый офис сложно звукоизолировать, способ замаскировать значимую речь каким-либо другим звуком был бы очень полезен для достижения комфортной звуковой среды», — сказал он.