Știința "Fringe": Știința sunetului în minte și corp

În cel de-al doilea episod din Franjuri al treilea sezon, Walter, Peter și Fauxlivia sunt chemați să investigheze o scenă a crimei pe care, la suprafață, pare a fi un jaf, cu excepția câtorva detalii minore: hoții sunt încă în casă, sunt înghețați într-o un fel de transă și tot ceea ce încercau să fure a dispărut.

Echipa descoperă că obiectul furat este o cutie care emite un sunet, pune pe cineva în raza de zbor într-o urmă și apoi, în cele din urmă, îi ucide. Omul care la furat a fost surd, ceea ce explică de ce nu a fost afectat. Prin împușcarea unei arme lângă urechile lui Petru, Walter îl descurajează temporar, ceea ce îi permite să găsească caseta și să o dezactiveze.

Nu există cutii de muzică ucigătoare în lumea reală care să aibă capacitatea de a ne pune într-o stare catatonică înainte de a ne ucide (cel puțin din câte știm), dar sunetul are efecte profunde asupra creierului și asupra corpului nostru.

Creierul

Deși este un drum lung de la o mașină de ucidere sonică, unul dintre cele mai interesante (și oarecum misterioase) exemple de efect al sunetului asupra creierului este muzica.

În cartea sa Acesta este creierul tău pe muzică, Daniel J. Levitin ne explică interpretarea sunetului în termeni simpli, spunând: "Sunetul este transmis prin aer prin molecule care vibrează la anumite frecvențe. Aceste molecule bombardează timpanul, determinând-o să se învârtă în interior și în afară, în funcție de cât de greu l-au lovit (legate de volumul sau amplitudinea sunetului) și de cât de repede vibrează (în legătură cu ceea ce numim pitch).

El explică modul în care creierii noștri descifrează informațiile auditive pentru a determina de unde provin sunetele și ce înseamnă ele și cum și de ce coarnele de mașină ne pot face să alertăm, în timp ce notele lungi și lente pot fi liniștitoare.

Ne-am distrus creierul și muzica în continuare, observând că structura pieselor este o mare parte a ceea ce ne afectează creierul atât de profund încât creează un răspuns fizic. Secretul? Stres.

Structura cântecului și sensul pe care îl punem în spatele anumitor cântece pot provoca reacții puternice, deoarece acele molecule bombardează urechile noastre, dându-ne buzunare, palme transpirați și chiar o grămadă de dopamină.

Levitin se extinde asupra ideii de structură, spunând:

"Poate că iluzia finală a muzicii este iluzia structurii și formei. Nu există nimic dintr-o secvență de note în sine, care creează asociațiile bogate de emoții pe care le avem cu muzica, nimic despre o coardă de coarde sau o secvență de coarde care în mod inerent ne determină să așteptăm o rezoluție. Abilitatea noastră de a face sens muzicii depinde de experiență și de structurile neuronale care pot să se învețe și să se modifice în fiecare nouă melodie pe care o auzim și cu fiecare nouă ascultând un cântec vechi ".

Corpul

Deși sunetul are puterea de a ne afecta creierul atât de profund încât poate provoca un răspuns fizic, efectul pe care sunetul îl poate avea asupra corpului nostru este o altă chestiune în întregime. Aici nu vorbim despre un răspuns neurologic care devine fizic, ci despre gradul în care frecvența și volumul ne pot afecta la nivel fiziologic.

Într-un fragment din cartea sa Sentimentul universal: modul în care auzul formează mintea care a apărut Știință populară, Seth S. Horowitz discută efectele fiziologice pe care le poate avea sunetul asupra corpului nostru. Mai exact, el se ocupă de infrasune sau întrebarea dacă armele acustice sunt sau nu teoretice.

Infrasound este un sunet de joasă frecvență, care este sub 20Hz, ceea ce înseamnă că se află în afara ariei de auz umană. Horowitz subliniază că acest sunet - ca orice alt tip de sunet - va avea unele efecte puternice odată ce acesta va intra în intervale mari de decibeli (140 dB și mai mult). Deși dezvăluie existența unor studii de sunet foarte sinistre de la un cercetător francez numit Vladimir Gavreau, el explică faptul că infrasoundul are caracteristici care nu o exclud în totalitate ca o armă.

"Frecvența joasă a sunetului infrasonic și lungimea lungă de undă corespunzătoare îl fac mult mai capabil să se îndoaie sau să penetreze corpul, creând un sistem de presiune oscilant", spune Horowitz. "În funcție de frecvență, vor rezona diferite părți ale corpului, care pot avea efecte foarte neobișnuite, non-auditive".

El folosește exemplul bulgărilor voastre, care rezonează 19 Hz. Dacă stai în fața unui subwoofer care joacă un sunet la 19Hz și o rotește până la 110 dB, ar putea să începeți să vedeți câteva lumini cu adevărat bizar - chei colorate și poate figuri umbrite. Chiar și la volumele relativ normale, globulele voastre vor începe să tremure la acea frecvență.

Nu sunt doar ochii noștri. Containerele noastre aglomerate de carne au tot felul de frecvențe rezonante. Craniile noastre (minus carnea și creierul), de exemplu, au rezonanțe acustice la 9 și 12 kHz, 14 și 17 kHz și 32 și 38 kHz. În cea mai mare parte, aceste frecvențe nu necesită echipamente extrem de specializate pentru a emite. Deci ar putea fi folosite ca arme pentru a face capul cuiva să explodeze?

Teoretic, poate, dar deloc practic. Pentru un craniu care are creierul și toate, lucrurile se schimbă.

"De fapt, atunci când un cap de viață viu a fost înlocuit cu un craniu uscat în același studiu," spune Horowitz, "vârful de rezonanță de 12 kHz a fost cu 70 dB mai mic, cu cea mai puternică rezonanță acum la aproximativ 200 Hz și chiar cu 30 dB mai joasă decât cea mai înaltă rezonanță a craniului uscat. Probabil că ar trebui să folosiți ceva de ordinul unei surse de 240 dB pentru a obține capul să rezoneze distructiv, și în acest moment ar fi mult mai rapid să loviți persoana deasupra capului cu emițătorul și să o faceți cu el ".

Doar pentru a ilustra, camera de testare acustica foarte specializata de la NASA, Goddard Space Flight Center, este capabila sa produca sunete de pana la 150 dB pentru teste sonore severe precum cele administrate telescopului James Webb Space Telescope. Deci, 240 dB? E nebun de mare. Nu este exact ceva în care s-ar putea să se potrivească într-o casetă de sunet ucigașă.

Chiar și așa, este clar că sunetul poate avea efecte incredibile asupra trupurilor noastre, chiar dacă sună sunat silențios.