fbpx
Søg
Close this search box.

Hvad vores kroppe fortæller os om støj

Forfattere

Duncan A. H. Williams

Støj er defineret som uønsket lyd. Ikke alene er støj uønsket, det er også dyrt og dårligt for menneskers sundhed. Men hvad der lyder som støj for én person, kan være en lykkelig lyd for en anden, så hvordan studerer vi støj? Denne artikel forklarer, hvordan vi forsøger at forstå og måle støj. Vi udfører eksperimenter i et laboratorium for at måle, hvordan lyde i omgivelserne påvirker lytternes tankegang, stressniveau og helbred. Vi måler lytternes hjerneaktivitet, hvor meget de sveder, og hvordan deres hjerterytme ændrer sig som reaktion på lyde som bilmotorer, togskrald og fly, der letter. Vi sammenligner den hjerneaktivitet, vi måler, med det, folk fortæller os om deres reaktioner på støjende lyde. Dette arbejde vil hjælpe os med at få verden til at lyde bedre for alle – jo mere vi forstår, hvordan vi hører, og designer bedre steder og rum for at forbedre vores oplevelser med lyd.

Jeg er psykoakustiker. Det betyder, at jeg er interesseret i, hvad der sker i vores kroppe og hjerner, når vi hører forskellige slags lyde. Der er mange forskellige slags lyde – tale, musik, trafikstøj og dyrekald, for at nævne nogle få. Denne artikel handler om miljømæssige lyde, som er den slags lyde, vi hører i hverdagen i byer og på landet. Jeg vil beskrive et eksperiment, hvor vi afspiller forskellige miljølyde (tog, fly, biltrafik, bygningslyde og et par andre) for folk. Vi ønsker at forstå, hvordan folk har det, når de hører disse forskellige typer lyde, og i sidste ende håber vi, at vores arbejde vil hjælpe arkitekter, ingeniører og planlæggere med deres designvalg, så verden lyder så godt som muligt for alle. Men hvorfor?

Lyd vs. støj

I den moderne verden er støj et stort problem. Men hvad er forskellen mellem “lyd” og “støj”? I bund og grund handler forskellen om, hvorvidt lytteren ønsker at høre lyden. Støj består af lyde, som folk ikke ønsker at høre. Når støj begynder at gå ud over menneskers sundhed, bliver den til forurening. Hvis du har tilbragt noget tid i en storby, har du sandsynligvis lidt under støjforurening på et tidspunkt. Verdenssundhedsorganisationen WHO vurderede, at miljøstøj var det næststørste sundhedsproblem i Vesteuropa i 2018! Omkring samme tid vurderede den britiske regering, at trafikstøj – især bilstøj – kostede økonomien 8 milliarder pund om året, ikke kun på grund af direkte håndtering af støjklager, men også fordi støjforurening kan distrahere os fra vores arbejde eller afbryde en god nats søvn, hvilket i sidste ende nedsætter vores produktivitet.

Hvorfor er støj så skadeligt? Vi ved, at støj påvirker vores søvn og vores koncentration i skolen eller på arbejdet. Støj kan få os til at føle os stressede, og der er flere og flere tegn på, at det også påvirker vores hjertesundhed. Det gør støj til et meget alvorligt problem, som er svært at håndtere. Støj påvirker os alle forskelligt. En af de største udfordringer for psykoakustikere er at forstå menneskers reaktioner på støj.

Problemer med måling af støj

Akustikere bruger ofte teknologi til at måle lydniveauer. For eksempel kan en lydtryksmåler måle, hvor intenst trykket i en lydbølge er, men apparater som disse fortæller os ikke, hvordan lyde påvirker mennesker. Vi er interesserede i folks følelsesmæssige reaktioner på lyde, fordi opfattelsen af lyden er det, der gør den enten støjende (irriterende og uønsket) eller ikke støjende (ønsket). Forestil dig, at din ven nyder at lytte til meget høj rockmusik. For din ven er denne lyd behagelig og skaber gode følelser. Men hvis du lå i værelset ved siden af og prøvede at sove, ville du måske have det meget anderledes med din vens musik! Du ville opfatte musikken som støj og måske banke på din vens dør for at få den til at skrue ned!

I vores eksperimenter forsøger vi ofte at forstå, hvordan lyde er behagelige for én person og irriterende for en anden. Men hvordan måler vi, hvor irriterende en lyd kan være?

En måde at gøre det på er at vurdere irritationen på en skala fra 1-10, hvor 1 er en meget negativ følelse, og 10 er en meget positiv følelse. Denne form for skala kaldes en valence. Problemet er, at en meget intens og positiv følelsesmæssig reaktion kan være begejstring, mens en mindre intens, men lige så positiv følelsesmæssig reaktion kan være afslapning. En meget intens negativ følelsesmæssig reaktion kan være vrede eller frygt. Dette illustrerer et af problemerne med at bruge valens til at måle følelsesmæssige reaktioner – hvordan skelner vi mellem to meget forskellige følelsesmæssige reaktioner, som f.eks. spænding vs. afslapning eller vrede vs. frygt?

Der er et andet problem med denne type tilgang: Personen, der testes, skal være opmærksom. Forestil dig, at vi prøver at finde ud af, hvordan støj påvirker søvnen. Vi kunne afspille høje lyde i nærheden af en person, der sover, og bede dem om at fortælle os, hvordan de har det med støjen. Problemet er, at hver gang vi vækker personen, bliver vedkommende mere og mere irriteret og får sværere og sværere ved at falde i søvn igen. Eller måske prøver vi at finde ud af, hvordan støj påvirker folk, når de kører bil, men det kan være farligt at stille bilister en masse spørgsmål, mens de prøver at koncentrere sig om vejen!

Måling af lytteres reaktion på støj

For at overvinde nogle af disse problemer designer vi laboratorietests. Vi optager lyde fra den virkelige verden og afspiller dem for folk ved hjælp af en teknik kaldet ambisonics, som er en specialiseret form for surround sound. Derefter måler vi, hvordan lytternes hjerner og kroppe reagerer ved hjælp af biosensorer, som er apparater, der registrerer ting som puls, svedproduktion, muskelspænding og hjerneaktivitet.

Figur 1 viser en teknik kaldet elektroencefalografi.(EEG). EEG registrerer hjernens aktivitet. Det fungerer ved at måle den elektriske aktivitet inde i hjernen ved hjælp af små elektroder i en hætte, der placeres på hovedbunden. Ved at se, hvordan disse signaler ændrer sig, kan vi fortolke, hvordan hjernen reagerer på de forskellige lyde, vi spiller for vores lyttere. Vi overvåger også, hvor meget sved lytterne producerer, da det kan fortælle os mere om deres følelsesmæssige tilstand, såsom deres spændings- eller afslapningsniveau. Endelig kan vi se på, hvordan en lytters puls ændrer sig over tid. Pulsvariationer kan fortælle os mere om, hvordan lytteren har det. Hvis du nogensinde har set en spionfilm, vil du vide, at det er de samme typer sensorer, der bruges i løgnedetektortests!

Figur 1: (A) En lytter gennemgår et EEG. Hun bærer en kasket med elektroder, der måler hendes hjerneaktivitet, mens hun lytter til lyde fra omgivelserne. (B) Et nærbillede af EEG-elektroderne og kablerne på hætten. (C) En live datastrøm af elektrodermal aktivitet (sved) og hjertefrekvens.

EEG er en veletableret teknologi, og der er mange måder at fortolke EEG-data på ved at studere de unikke mønstre af hjerneaktivitet, som vises i form af et farveplot kaldet en topograf. (figur 2). EEG kan ikke bruges til at læse menneskers tanker, men det kan hjælpe os med at forstå, om en person er ked af det, vred, bange eller afslappet. EEG-topografier giver os et meget klarere billede af, hvordan en person har det, end vi kunne få ved bare at spørge dem, så denne teknik kan hjælpe os med at sammenligne de effekter, som forskellige lyde har på mange individer.

Figur 2: Topografier viser elektrisk aktivitet fra hjernen, målt på overfladen af hovedbunden. Farverne relaterer til intensiteten af hjerneaktiviteten. I skalaen er gul lav aktivitet, og rød er høj aktivitet. Trekanten i toppen af cirklen på topografierne til venstre repræsenterer lytterens næse. Hvis vi sammenligner [(A), øverste par] “vrede” topografer med topograferne i [(B), nederste par], som er “bange” topografer, kan vi se, at de er næsten nøjagtigt modsatte af hinanden. Topografier viser elektrisk aktivitet fra hjernen, målt på overfladen af hovedbunden. Farverne relaterer til intensiteten af hjerneaktiviteten. I skalaen er gul lav aktivitet, og rød er høj aktivitet. Trekanten i toppen af cirklen på topografierne til venstre repræsenterer lytterens næse. Hvis vi sammenligner [(C), øverste par] “glad” med topograferne i [(D), nederste par], som er “triste” topografer, kan vi se, at de ligner hinanden meget.

Figur 2A,B illustrerer, at en vred topograf næsten er det omvendte af en bange topograf. Det giver mening, og vi har endda et fælles ordsprog om denne type reaktion: kamp eller flugt. Vrede og frygt har også unikke og velkendte effekter på vores hormonelle reaktioner, herunder frigivelsen af stoffer som endorfiner. Måling af disse hormoner og andre kan yderligere hjælpe os med at studere virkningerne af støjende lyde på menneskers kroppe.

Der sker noget interessant, når vi spiller glade og triste lyde for folk – topografierne viser ikke den store forskel (figur 2C,D)! Ved første øjekast giver det ikke mening – hvorfor skulle folk føle det samme, uanset om de hører glad eller trist musik? Vi ved, at folk nogle gange nyder at lytte til trist musik – måske kan du komme i tanke om et par triste sange, som du godt kan lide! Det lærte os, at vi skal tænke på disse reaktioner som tegn på nydelse. Vi har også et ordsprog for denne type svar: “Jeg vidste ikke, om jeg skulle grine eller græde!”

Hvad med miljømæssige lyde?

Da vi bad folk om at vurdere deres eget niveau af irritation over miljølyde, fik vi nogle interessante resultater (figur 3). Ifølge vores lyttere var byggestøjen den mest irriterende lyd. Og den mindst irriterende lyd? Interessant nok var det trafiklydene! Men de fleste af vores lyttere boede i en storby, så måske fandt de disse lyde helt normale.

Figur 3: Vi brugte en standardskala [ISO 15666:2003, [1], s. 15.666] til at vurdere lytternes irritation som reaktion på flere typer af miljølyde. Rød indikerer, at lydene var mere irriterende. I dette tilfælde var lyden af hammeren den mest irriterende lyd, mens lyden af bytrafikken var den mindst irriterende. En mejselhammer er et kraftigt slaghammerværktøj til at bryde beton og lignende materialer op med. Fly optræder to gange, fordi flylyden blev gentaget i hver test for at bruge den som kontrolsignal.

I fremtiden…

I denne artikel har vi talt om et par forskellige typer sensorer, som man kan bruge til at måle, hvordan folk reagerer på forskellige typer lyd. Disse enheder bliver mindre og mere praktiske at bruge i længere tid, så i fremtiden håber vi at kunne samle alle disse ideer for at forudsige, hvad der kan ske i vores kroppe og hjerner, når vi udsættes for nye typer bygningsstøj eller transportstøj, som nye jernbaner, landingsbaner og lignende. Vi håber, at vores resultater vil hjælpe arkitekter og ingeniører med at træffe informerede beslutninger og i sidste ende skabe en verden med en mere behagelig lyd.

Ordliste

Psykoakustiker: En videnskabsmand, der specialiserer sig i at forstå psykologiske reaktioner på lyd.

Støjforurening: Uønsket støj, generelt i arbejds- eller hjemmemiljøet.

Perception: En måde at måle de forskellige typer af reaktioner, vi kan opleve på en given stimulus.

Valens: Et mål for positivitet i følelsesmæssig respons.

Ambisonics: En teknik til at skabe meget realistiske rumlige lydscener ved hjælp af flere højttalere.

Biosensorer: Sensorer, der overvåger biofysiologiske reaktioner, såsom puls, sved eller hjerneaktivitet.

Elektroencefalografi:  En specifik biosensorteknik, som bruger sensorer, der er forbundet til hovedbunden for at måle elektrisk aktivitet fra hjernen.

Topograf: En grafisk repræsentation – i vores tilfælde af hovedbundens overflade – der bruges til at vise, hvor der opstår aktivitet, når man bruger en elektroencefalograf.

Information om artiklen

Forfatteren erklærer, at forskningen blev udført i fravær af kommercielle eller økonomiske relationer, der kunne opfattes som en potentiel interessekonflikt.
↑Daly, I., Malik, A., Hwang, F., Roesch, E., Weaver, J., Kirke, A., et al. 2014. Neurale korrelater af følelsesmæssige reaktioner på musik: en EEG-undersøgelse. Neurosci. Lett. 573:52-7. doi: 10.1016/j.neulet.2014.05.003

[1] Akustik, I. 2003. Vurdering af støjgener ved hjælp af sociale og socioakustiske undersøgelser. ISO/TS 15666. International organisation for standardisering.

Williams DAH (2022) Hvad vores kroppe fortæller os om støj. Front. Young Minds. 10:689100. doi: 10.3389/frym.2022.689100
Francesco Aletta
Indsendt: 31. marts 2021; Accepteret: 22. juli 2022; Offentliggjort online: 16. august 2022.
Copyright © 2022 Williams

Læs videre

Vores fantastiske hjerner giver os mulighed for at gøre utrolige ting, men alligevel er de stadig mystiske på mange måder. Forskere har opdaget nogle situationer, hvor hjernen kan “narres”, og denne indsigt i hjernens indre arbejde har ført til nogle spændende nye teknologier, herunder virtual reality (VR). Ud over sin velkendte rolle inden for spil og underholdning har VR nogle fantastiske anvendelsesmuligheder inden for medicin. VR kan hjælpe patienter med at håndtere smerter, og det kan også hjælpe kirurger med at øve delikate procedurer og vejlede dem under operationer. Andre fremskridt kaldet hjerne-maskine-grænseflader kan lytte til hjernens snak og oversætte tanker til kommandoer til computere eller endda robotlemmer, hvilket i høj grad kan forbedre livet for mennesker med visse handicap. I denne artikel vil vi forklare, hvordan forskere bruger resultater fra banebrydende hjerneforskning til at producere spændende nye teknologier, der kan helbrede eller endda forbedre hjernens funktioner.

Dette studie undersøger, hvordan opmærksomhedsunderskud/hyperaktivitetsforstyrrelse (ADHD) påvirker gravide kvinder med fokus på, hvad det betyder for deres helbred. Forskningen er rettet mod unge og teenagere og hjælper med at forklare komplekse videnskabelige ideer på en måde, der er let at forstå. Den starter med at forklare, hvad ADHD er: en almindelig tilstand, der begynder i barndommen og kan fortsætte ind i voksenalderen. Derefter ser forskningen på de specifikke problemer, som kvinder med ADHD kan have, når de er gravide, f.eks. en højere risiko for depression, angst og komplikationer under graviditeten. Ved at undersøge detaljerede sundhedsjournaler fra mange forskellige kilder og sammenligne erfaringerne fra gravide kvinder med og uden ADHD finder undersøgelsen, at kvinder med ADHD er mere tilbøjelige til at få alvorlige helbredsproblemer, når de er gravide. Den viser dog også, at de, der tager ADHD-medicin, mens de er gravide, kan opleve et fald i disse helbredsproblemer, hvilket understreger vigtigheden af sikker brug af medicin. Undersøgelsen slutter med et råd til teenagere: Tal åbent med lægen, og træf informerede sundhedsvalg under graviditeten.

Alle får influenza eller forkølelse fra tid til anden. Vi designede et eksperiment for at undersøge, hvordan det påvirker hjernen at være syg oftere. For at gøre det brugte vi et stykke af en bakterie til at få voksne hanmus til at opleve symptomer på sygdom. Vi gav musene dette stof fem gange i alt. Musene fik det bedre i løbet af et par dage og holdt to ugers pause mellem eksponeringerne. Derefter målte vi, hvordan musene lærte og huskede ny information, og hvor godt deres hjerneceller arbejdede for at hjælpe dem med at lære. Vores eksperimenter tyder på, at sygdom ofte forstyrrer kommunikationen mellem hjernecellerne, så musene får problemer med at lære og huske. Vores data kan hjælpe læger med at forudsige, hvilke patienter der kan få hukommelsesproblemer, når de bliver ældre. Vores undersøgelse viser også, hvor vigtigt det er at holde sig så sund som muligt og tage skridt til at beskytte os selv og andre, når vi bliver syge.

Vidste du, at dine celler kan fortælle, hvad klokken er? Hver eneste celle i din krop har sit helt eget ur. Disse ure er ulig alle andre. Der er ingen tandhjul eller gear. Tiden indstilles af jordens rotation, så vores kroppe er perfekt afstemt med nat og dag. Selv om du måske ikke engang er klar over deres eksistens, styrer disse ure mange aspekter af dit liv. Fra hvornår du spiser og sover til din evne til at koncentrere dig eller løbe hurtigt – urene styrer det hele. Hvordan fungerer disse ure, og hvordan fortæller de tiden? Hvad sker der med vores ure, hvis vi ser tv sent om aftenen eller flyver til den anden side af jorden? Denne artikel undersøger disse spørgsmål og forklarer de videnskabelige opdagelser, der har hjulpet os med at forstå svarene.

Tak for din tilmelding.

Du modtager om et øjeblik en e-mail med et link, hvor du bekræfter tilmeldingen.

Med venlig hilsen
MiLife