Laboratoriossa äänistä tulee salaperäisiä ja kauniita. Se, mitä ulkomaailmassa pidetään usein itsestäänselvyytenä ja joka muuttuu ääniaaltoksi ja taajuudeksi, muuttaa tieteellisiä ideoita.
Tässä ääni muuttaa niiden rakennetta, paljastaa uskomattomia ominaisuuksia ja löytyy odottamattomista paikoista. Ääntä voi myös olla uskomattomia vaikutuksia ihmisen aivoihin. Tänään kerromme sinulle kymmenestä mielenkiintoisesta tieteellisestä löytöstä, jotka liittyvät ääneen.
10. Äänet selittävät anestesiaprosessin
Perinteisesti lääketieteessä uskotaan, että hermosolut "puhuvat" keskenään käyttämällä sähköisiä impulsseja. Ne ovat signaalikanavia, joiden kautta käsky välitetään aivoista käteen harjataksesi harjaa tai lemmikkikissana. Tämä ei vaikuta vakuuttavalta fyysikoille. Termodynamiikan lakien mukaan sähköimpulssien on tuotettava lämpöä, mutta sitä ei havaita ihmiskehossa. Fyysikot ovat ehdottaneet toista hypoteesia: hermot eivät lähetä sähköä, vaan ääniaallot. Kaikki tutkijat eivät ole samaa mieltä, mutta se voisi selittää pitkään jatkuneen lääketieteellisen mysteerin.
Anestesialääkkeet ovat olleet olemassa jo pitkään, mutta vielä ei ole varmaa vakuutta siitä, kuinka ne vähentävät kehon herkkyyttä. Hermosoluissa on kalvoja. Ääniviestien lähettämiseksi niiden on oltava lämpötilassa, joka vastaa ihmiskehon normaalia lämpötilaa. On mahdollista, että nukutuslääkkeet muuttavat solunsisäistä lämpötilaa, jolloin kalvot eivät kykene siirtämään kipusignaaleja sisältäviä ääniaaltoja.
Mainosvideo:
9. Visuaalinen järjestelmä voidaan yhdistää kuuloon
Toinen kokeilu apinoilla sai kaikki avaamaan suunsa. Apinat koulutettiin koskettamaan valopistettä joka kerta, kun se ilmestyi paneeliin. Kun täplä oli kirkas, apinat tekivät sen helposti, kun täplä oli tylsä, apinoilla alkoi olla vaikeuksia. Kuitenkin kun heikkojen pisteiden esiintymiseen liittyi terävä ääni, apinat koskettivat sitä niin nopeasti, että oli vain yksi selitys - aivot pystyivät käyttämään ääntä parempaan näkemiseen.
Tämä on vastoin perinteisiä ideoita hermostosta. Aikaisemmin ajateltiin, että aivojen kuulo- ja visuaaliset osat eivät olleet yhteydessä toisiinsa. Apinan aivojen 49 visuaalisen neuronin kohdennettu havaitseminen osoitti kuitenkin toisin. Äänimerkin läsnä ollessa hämärässä pisteessä neuronit käyttäytyivät ikään kuin silmät näkivät kirkkaamman valon kuin todellisuudessa olivat. Reaktioaika oli niin nopea, että vain suora yhteys aivojen kuulo- ja visuaalisten osien välillä pystyi selittämään tämän.
Tämä aistijärjestelmien yhdistäminen voi selittää kuurojen näkökyvyn paranemisen ja sokean akuutin kuulon usein esiintymisen. Aivojen alue, joka aiemmin oli vastuussa menetetystä omaisuudesta, on kohdistettu uudelleen toiselle alueelle.
8. Uusi verianalyysimenetelmä
Verikokeet ovat oikean diagnoosin tekemisen kulmakivi, mutta ne ovat vaikeita. Yleiset verikokeen testaustekniikat voivat viedä kauan, näytteet voivat vaurioitua ja on olemassa tartunnan vaara. Laboratorioita on vaikea kuljettaa.
Äskettäin on syntynyt uusi menetelmä, joka kääntää kaiken tämän. Veri voidaan nyt testata ääniaalloilla ja saadaan nopea ja tarkka tulos. Kun tutkijat haluavat tietoa potilaan tilasta, he etsivät eksosomeja. Nämä pienet solujen erittämät sanansaattajat voivat kertoa paljon kehon terveydestä ja sen häiriöistä.
Uusi tekniikka perustuu solujen, verihiutaleiden ja eksosomien erotteluun käyttämällä äänitaajuuksia eri taajuuksilla. Veri altistetaan akustisille värähtelyille hyvin lyhyen ajan, mikä estää näytteen vaurioitumisen.
Äänen käyttö veren analysointiin tarjoaa hyvät mahdollisuudet. Nopea diagnoosi, aiemmin vaikeasti tavoitettavien elinten testit, monissa tapauksissa epääminen aiemmin vaaditusta biopsiasta ovat vain muutama etu. Yksi arvokkaimmista ominaisuuksista on, että testaus voidaan suorittaa kannettavan sarjan avulla, jota voidaan käyttää kaikessa ambulansseista eristettyihin kyliin.
7. Vastaus levitaatioon
Ilmailuharrastajat ovat yrittäneet voittaa painovoiman kaikin mahdollisin tavoin, magneeteista lasereihin. Osoittautuu, että vastaus on ääniaallot. Vuonna 2014 Skotlannin yliopisto havaitsi, että niitä voidaan todennäköisesti käyttää esineiden nostamiseen.
Ääniaallot luovat paineita ympäristölle, tässä tapauksessa ilmalle. Tätä painetta voidaan käyttää levitaation luomiseen. Tutkijat eivät kuitenkaan onnistuneet luomaan toimivaa laitetta.
Ongelma osoittautui perinteiseksi. Painovoiman voittamiseksi aallot on emittoitava määrätyssä järjestyksessä. Jotta esine voidaan pitää vaakasuorassa paikallaan tai saada se liikkumaan haluttuun suuntaan, on välttämätöntä, että paine kaikissa pisteissä on sama. Tämä vaatii erittäin monimutkaisia matemaattisia laskelmia.
Äskettäin toinen tutkijaryhmä käytti erityisiä ohjelmistoja ja skotlantilaisten tutkijoiden tietoja maagisen näytteen luomiseen. He löysivät kolme yhdistelmää ja jopa loivat onnistuneesti kolmiulotteisen äänikentän 64 pienellä kaiuttimella.
Kenttä, nimeltään "akustinen hologrammi", pitää polystyreenipallot onnistuneesti ilmassa. Kolme erilaista äänikombinaatiota tutkijat pystyivät saamaan pallot tarttumaan toisiinsa, seisomaan paikallaan tai pysymään häiriöiden häkin sisällä.
6. Ääni voi sammuttaa tulipalon
Aluksi Virginian George Mason -yliopiston opettajat kieltäytyivät uskomasta kahden opiskelijansa menestykseen. Kaksi tulevaa insinööriä päätti sammuttaa liekin ääniaaltoilla. Aikaisemmat tutkimukset aiheesta heikensivät heidän kiinnostustaan ja haluaan keksiä ensimmäinen äänisammutin.
Koska he olivat elektroniikkainsinöörejä ja ohjelmoijia, eivät kemistejä, he saivat aluksi naurettavan tuen sijasta. Mutta 23-vuotias Seth Robertson ja 28-vuotias Viet Tran jatkoivat edelleen kokeitaan yhden professorin ohjauksessa ja joskus omalla rahoillaan.
He hylkäsivät nopeasti musiikin, koska aallot olivat liian kaoottisia sammuttaakseen tulen. Tämän menetelmän pääideana on estää palon pääsy sen syöttämiseen happea. Tämä tehtiin, kun tuleen kohdistettiin matalataajuisia värähtelyjä alueella 30 - 60 hertsiä.
Äänivärähtelyt muodostavat harvinaisen alueen, jossa on vähän happea. Hapen puute aiheuttaa liekin sammuvan. Kannettavan sammuttimen luominen vaatii paljon työtä, sinun on testattava sammutin erityyppisillä polttoaineilla ja sytytysmuodoilla. Mutta aukko avaa oven paremmalle sammutusaineelle, joka ei jätä myrkkyjä taaksepäin kuin perinteiset sammuttimet.
5. Ääni muuttaa makua
Matalataajuiset äänet eivät vain sammuta paloja. Ne antavat myös ruoalle katkeran maun. Asteikon toisessa päässä niiden korkeataajuiset vastineet lisäävät hieman makeutta.
Syy tähän ei ole täysin selvä, mutta lukuisat kokeet laboratorioissa ja ravintoloissa ovat vahvistaneet, että äänet vaikuttavat makuun. Tutkijat kutsuivat tätä "maun modulaatioksi". Äänet näyttävät lisäävän katkeruutta tai makeutta melkein kaikkeen kakusta kahviin.
Tämä epätavallinen vaikutus ei vaikuta makuhermoihin sellaisenaan. Äänet näyttävät vaikuttavan siihen, kuinka aivot havaitsevat makutiedot. Taajuuden korkea tai matala nuotti saa hänet kiinnittämään enemmän huomiota ruoan makeaan tai katkeraan makuun.
Melu voi myös vaikuttaa kielteisesti ruokahaluun. Vuoden 2011 tutkimus osoitti, että taustamelulla voi olla suuri rooli. Jos se on liian äänekäs, ihmiset kokevat vähemmän suolaa ja makeutta eivätkä nautti ruuastaan. Tämä selittää, miksi meluisissa ravintoloissa voi olla huonoa ruokaa ja miksi lentoyhtiöillä on huono maine tällä alueella.
4. Tietojen sinfoniat
Mark Ballora kasvoi musikaalisessa perheessä. Myöhemmin, jatko-opintojensa aikana, hän kiinnostui muuttamaan tietoa musiikiksi. Hän ryhtyi sonikointiin - kuivan datan kääntämiseen ääniaaltoihin.
Kahden seuraavan vuosikymmenen aikana Ballora loi kappaleita, jotka sisälsivät useiden tutkimusten tietoja, mukaan lukien neutronitähden energia, arktisten oravien kehon lämpötilasyklit, auringonsäteily ja trooppiset myrskyt.
Seuraavaa sinfoniaa luotaessa Ballora tutustuu ensin tietoihin ja tutkimuksen aiheeseen. Sitten hän valitsee äänet, jotka vastaavat tutkimuksen numeroita ja luonnetta.
Pyörivät äänet vastaavat trooppista myrskyä. Musiikkiin asetettu aurinkotuuli loi melodian "muutoksista ja välkyyksistä". Vaikka tästä ei ole tullut laajalle levinnyttä tiedemaailmassa, sonisointi on saanut jonkin verran tunnustusta tähtitiedeessä.
Etelä-Afrikan tähtitieteellisessä observatoriossa Kapkaupungissa sokea astrofysiikka Wanda Merced kuuntelee saatuja tietoja. Hän huomasi, että tähtiräjähdykset tuottavat sähkömagneettisia aaltoja, kun hiukkaset vaihtavat energian seurauksena. Hänen näkevät kollegansa menettivät sen, koska he katsoivat vain kuvaajia.
3. Cocktail-juhlavaikutus
Kun tutkijat päättivät tutkia ilmiötä, jota kutsutaan "cocktail-juhlavaikutukseksi", he kääntyivät epilepsiapotilaiden puoleen, koska heillä oli jo tarvittavat kohteet tarkkailemiseksi - elektrodit aivojen ympärillä.
Elektrodit suunniteltiin tallentamaan aivojen toimintaa kouristusten aikana, mutta seitsemän potilasta suostui osallistumaan cocktailjuhlatutkimukseen. Se johtuu siitä, että erittäin meluisessa ympäristössä ihminen pystyy keskittymään tiukasti määriteltyyn keskusteluun. Tutkijat halusivat ymmärtää, kuinka aivot toimivat aktiivisten meluhäiriöiden olosuhteissa.
Jokainen aihe kuunteli samaa äänitystä melujen keskellä, eikä kyennyt ymmärtämään puhujan puhetta. Sitten he kuuntelivat selkeän version samasta lauseesta, jota seurasi toinen meluisa nauhoitus. Uskomattoman, tällä kertaa kaikki aiheet ymmärsivät puhujan. Aivotoiminta osoitti, että he eivät olleet väärentämässä sitä.
Ensimmäisen testin aikana (vääristyneellä tallenteella) kuulosta ja puheesta vastaavat aivoalueet pysyivät passiivisina. Mutta muun koestuksen aikana he työskentelivät. Kuten osoittautuu, syy kykyllemme seurata keskusteluja meluisassa juhlissa on aivojen uskomaton ja salamannopea plastilisuus.
Heti kun aivot tunnistivat sanat, se alkoi reagoida eri tavalla toiseen vääristyneeseen lauseeseen. Hän hienosääsi kuulo- ja puhejärjestelmiä, joiden avulla hän pystyi määrittämään puheen lähteen ja suodattamaan melun.
2. "Vaaleanpunainen kohina"
Unettomuudesta kärsivien ihmisten keskuudessa termi "valkoinen kohina" on joskus synonyymi rauhallisen yöunen kanssa. Aivojen kyky jättää vähäiset äänet - kuten tuulettimen kohina - auttavat monia nukahtamaan. Mutta useat riippumattomat tutkimukset ovat osoittaneet, että rauhallisessa unessa on jotain parempaa - vaaleanpunaista melua.”Valkoinen kohina” on ääni, jolla on tasainen teho kaikilla taajuuksilla, kun taas “vaaleanpunainen” on sekoitus ääniä, joissa signaalin voimakkuus on käänteisesti verrannollinen sen taajuuteen. Valo, jossa samat ehdot täyttyvät, näyttää vaaleanpunaiselta, mikä antoi melulle samanlaisen nimen.
Miellyttävät tuulen äänet, kahisevat lehdet tai katolle pistävä sateen ääni voivat vähentää aivojen toimintaa. Seurauksena on, että uni muuttuu syvemmäksi ja rauhallisemmaksi. Kiinalaiset tutkijat havaitsivat, että "vaaleanpunainen melu" houkuttelee 75% vapaaehtoisista. Kun he kokeilivat napsia, he huomasivat, että ne, jotka nukkuivat vaaleanpunaiseen meluun, toipuivat 45 prosenttia paremmin kuin muut.
Senioreille tämä voi olla hyvä uutinen. Ikääntyminen johtaa fragmentoituneeseen uneen, joka on vastuussa muistin menetyksestä. Ryhmä amerikkalaisesta yliopistosta testasi yli 60-vuotiaita ihmisiä, altistaen jotkut heistä unen aikana "vaaleanpunaiselle melulle". Aamulla suoritettiin muistitesti. Ne, jotka eivät ole koskaan altistuneet vaaleanpunaiselle melulle, suoriutuivat kolme kertaa huonommin.
1. On ihmisiä, jotka vihaavat ääntä
Niille, jotka rakastavat vaaleanpunaista melua tai rock-konsertteja, voi tuntua epärealistiselta tavata joku, joka ei voi nauttia makeista äänistä. Ne, jotka hikoilevat ja kärsivät sydämentykytyksistä kuullessaan tiettyjä ääniä.
Vaikka jotkut saattavat ajatella, että nämä ihmiset teeskentelevät, Ison-Britannian tutkijat ovat havainneet, että äänentoleranssi on todellinen lääketieteellinen diagnoosi. Tätä tautia kutsutaan misofoniaksi ja se liittyy aivojen poikkeavuuteen. Ihmisillä, joilla on tämä tila, on pienemmät ja heikommat eturintakehät kuin kaikilla muilla.
Kaksi ihmisryhmää kuunteli ääniä tutkijoiden tutkiessa aivojen toimintaa. Ensimmäisessä ryhmässä oli misofoniasta kärsiviä, toisessa - ei. Epämiellyttävät äänet stimuloivat aivojen keskuskehää kaikissa kohteissa ryhmästä riippumatta. Tämä aivoalue vastaa muun muassa tunneista ja vastauksista taisteluhaasteeseen.
Misophonicsin aivot reagoivat kuitenkin voimakkaammin ja tuottivat fyysisiä stressin oireita, kuten sydämentykytys ja hikoilu. Mielenkiintoista on, että keskuskeilan aktiivisuus riippuu suoraan etumallin poikkeavuuksista.
Kääntäjä Dmitry Oskin