Канадские исследователи из Университета Макьюэн (Эдмонтон) показали в контролируемом эксперименте, что воздействие инфразвука с частотой ~18 Гц, то есть ниже порога слухового восприятия, повышает уровень кортизола в слюне, усиливает раздражительность и формирует более негативную оценку воспринимаемых стимулов.
При этом участники не осознавали присутствия инфразвука и не могли обнаружить его лучше случайного угадывания, а аффективные и физиологические изменения не объяснялись эффектом ожидания. Работа опубликована в журнале Frontiers in Behavioral Neuroscience.
Инфразвук (частоты ниже 20 Гц) генерируется вентиляционными системами, транспортом, промышленным оборудованием, ветроэнергетическими установками, а также природными источниками – вулканами, сейсмическими событиями и грозами. Типичный его уровень в городской среде в радиусе 100 м от источника составляет 70-80 дБ. Ряд исследований связывал инфразвуковое загрязнение с тревогой, нарушениями сна, дискомфортом и «синдромом больного здания», однако данные оставались противоречивыми. В одних работах не выявлялись значимые эффекты, в других сообщалось об аверсивных (неприязненных) реакциях, но при слабом экспериментальном контроле и без верификации стимула. Четкие аверсивные реакции на инфразвук описаны у рыб (треска, камбала, данио-рерио), у которых он воспринимается через отолитовые органы внутреннего уха.
Нынешнее исследование представляет собой первое экспериментальное контролируемое подтверждение того, что инфразвук вызывает у людей стойкую, не связанную с иными факторами негативную реакцию. В двухфакторном межгрупповом дизайне приняли участие 36 студентов-бакалавров, разделенных на 4 группы по факторам в виде типа музыки (медитативная инструментальная композиция и тревожная хоррор-музыка) и наличия инфразвука (включен или выключен). Инфразвук создавался двумя сабвуферами, скрытыми от участников, его частота (~18 Гц) и амплитуда (75-78 дБ) верифицировались в каждой испытательной комнате специализированным микрофоном.
Образцы слюны собирались дважды: непосредственно перед экспозицией и через 20 минут после ее начала. Субъективное состояние оценивалось после прослушивания по шкале PANAS и двум авторским опросникам (аффективная оценка музыки и описание собственного состояния во время прослушивания). После анкетирования участников спрашивали, думали ли они в каждом случае, что инфразвук был включен.
Анализ показал, что участники не смогли достоверно определить присутствие инфразвука, их ответы не отличались от случайных. Ни собственные предположения о наличии инфразвука, ни их взаимодействие с фактическим условием не влияли на прирост кортизола, что исключает объяснение через ожидание или плацебо-эффект.
Тем не менее инфразвук изменял аффективные показатели. Участники в условии «инфразвук включен» оценивали музыку как более грустную, как менее интересную, сообщали о сниженном интересе после прослушивания и более высокой раздражительности. Ни по одному показателю тревоги, страха или других компонент негативного аффекта значимых различий не выявлено. Тип музыки влиял на аффект независимо и ожидаемым образом: успокаивающая повышала положительный аффект, тревожная – отрицательный. Взаимодействия между инфразвуком и типом музыки обнаружить не удалось – то есть инфразвук влиял независимо от того, слушал ли человек тревожную хоррор-мелодию или приятный инструментал.
Уровень кортизола достоверно возрастал именно в группе «инфразвук включен». Довольно любопытным фактом стало то, что в группе «успокаивающая музыка без инфразвука» кортизол после прослушивания снижался, тогда как включение инфразвука это снижение устраняло и разворачивало на возрастание. Ковариатные модели подтвердили, что эффект инфразвука на кортизол сохранялся после поправки на раздражительность, страх и ощущение «плохого состояния», то есть физиологический ответ не сводится к субъективному дискомфорту.
Авторы трактуют полученные данные как доказательство того, что инфразвук действительно можно считать раздражающим аверсивным стимулом для человека, действующим ниже порога сознательного слухового восприятия. Специфический профиль – рост раздражительности и снижение интереса при отсутствии тревоги – согласуется с концепцией «раздражающего», а не «тревожного» действия инфразвука. В качестве вероятного механизма обсуждается вестибулярный путь. Отолитовые органы человека, аналогичные тем, через которые рыбы воспринимают инфразвук, связаны с лимбической системой обширными нейронными проекциями, что могло бы объяснять эмоциональные эффекты субпороговых механических колебаний.
Нужно отметить, что все-таки в исследования была небольшая выборка, состоящая в основном из женщин (75%), что снижает мощность для малых эффектов и затрудняет обобщения. Авторы планируют воспроизвести результаты на более крупных и разнородных выборках, расширить диапазон тестируемых частот, применить поведенческие парадигмы принудительного выбора для объективной оценки избегания инфразвука и верифицировать слюнные показатели кортизола параллельными измерениями в крови или моче.
Текст: Анна Хоружая