Громкий шум снижает качество мозговой обработки речи
Новое исследование впервые показало, что длительное воздействие громкого шума изменяет мозговые процессы, отвечающие за восприятие речи, тем самым опровергнув существовавшую гипотезу о том, что недостаточное восприятие речи обусловлено только физическими изменениями в самом ухе.
По данным Национального института глухоты и других расстройств коммуникации (National Institute of Deafness and Other Communication Disorders, NIDCD), организации, которая финансировала это исследование, длительное воздействие уровня шума в 85 децибел или выше - увеличивает риск потери слуха у человека.
Этот факт является очень настораживающим, так как многие устройства, которые сегодня используют наши дети, имеют уровень громкости значительно выше этого порога - например, MP3-плеер на максимальной громкости способен выдавать звук, громкостью 105 децибел.
Повторяющееся воздействие интенсивного громкого шума, в конечном счете, вызывает необратимые повреждения волосковых клеток во внутреннем ухе, которые действуют как микрофон - они преобразовывают энергию звука в электрические сигналы, которые затем отправляются путешествовать в мозг.
Повреждение этих клеток – всегда необратимо, и потому приводит к шум-индуцированной потере слуха (ШИПС) – заболеванию, которое поражает около 15% американцев в возрасте от 20 до 69 лет.
Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Ear and Hearing, ученые-неврологи из Техасского Университета в Далласе, США, сообщают, что во время моделирования шум-индуцированной потери слуха у крыс, они обнаружили, что шум также изменяет распознавание мозгом речевых звуков.
Соавтор исследования, профессор Michael Kilgard, говорит:
«Мы производим все больше машин и электронных устройств, способных вызывать необратимые повреждения слуха. Даже небольшие MP3-плееры способны достигать опасных уровней громкости, которые губительны для слуха, и в некоторых случаях способны вызвать глухоту в считанные минуты».
До этого исследования было неясно, как ШИПС может повлиять на способность мозга воспринимать человеческую речь.
В своем исследовании, Dr. Kilgard и его коллеги подвергали две группы крыс умеренному или интенсивному уровню шума в течение часа. Первая группа подвергалась высокочастотному шуму в 115 децибел – это провоцировало умеренную степень шум-индуцированного снижения слуха. У второй группы провоцировалась тяжелая степень снижения слуха после воздействия низкочастотного шума в 124 децибел.
Через месяц после этого воздействия ученые обнаружили, что у обеих групп крыс возникло снижение мозгового ответа в слуховой коре на звуки речи. Эта часть мозга является одним из основных направлений, по которым обрабатывается звук; ее устройство напоминает фортепиано: на одном конце расположены клетки мозга, отвечающие за низкочастотные звуки, а на другом конце – нейроны, отвечающие за высокочастотные звуки.
Ученые обнаружили, что у крыс, которые подвергались эксперименту по снижению слуха, на стимуляцию отвечало менее трети нейронов. А те нейроны, которые все же отвечали, делали это с замедлением, только при высокой громкости звука и в более узких диапазонах частот.
Кроме того, у крыс с тяжелой потерей слуха способность распознавать голосовые команды снижалась быстрее, чем острота слуха.
В группе крыс, у которых развивалась умеренная потеря слуха, авторы отметили менее выраженные изменения в слуховой коре, однако они заметили, что зона коры, отвечающая за низкочастотные звуки, реагировала более активно, чем зона, поврежденная высокочастотными звуками; поврежденной зоне требовалась более активная и более продолжительная стимуляция.
Тем не менее, несмотря на эти физические изменения, крысы с умеренным снижением слуха смогли выполнить поставленную речевой командой задачу.
Доктор Kilgard говорит:
«Несмотря на то, что сохранность внутреннего уха имеет решающее значение для здоровья слуха, это только первый этап, отвечающий за восприятие речи. Сейчас мы начинаем осознавать, что громкие звуки способны повреждать не только внутреннее ухо, но и сам мозг. Шум снижает качество восприятия речи самими структурами мозга».
.
