為什麼尖叫聲如此令人不安

音量快速波動——警笛就是模仿這種波動——會觸發大腦的恐懼中心

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如果說有一種聲音能夠更好地提高我們祖先的生存機會,那可能就是尖叫聲。當嬰兒需要食物時,他們會嚎叫;如果飢餓的獅子靠得太近,令人毛骨悚然的尖叫聲會提醒部落。然而,從聲學的角度來看,尖叫聲——以及我們大腦如何處理這種聲音——在很大程度上被研究人員忽視了,直到現在。七月份發表在《當代生物學》雜誌上的一項研究發現,尖叫聲在聲音上是獨一無二的,能夠完美地抓住我們的注意力。

透過分析從 YouTube 影片、電影和志願者尖叫者中收集的尖叫聲,由紐約大學語言處理實驗室的神經科學家大衛·珀佩爾領導的研究人員發現,尖叫聲在聽覺頻譜中佔據著一個專門的位置。具體來說,使它們與其他人類發聲區分開來的是它們音量變化的快慢。正常的言語只有輕微的音量變化——每秒變化僅四到五次——而尖叫聲則劇烈地衝擊我們的聲帶,音量每秒變化 30 到 150 次。這種快速、大幅度的變化太快,以至於無法被有意識地感知為音量變化;相反,它產生了所謂的粗糙度,一種人類大腦將之與恐懼聯絡起來的某種驚人的不和諧聲音。為此,珀佩爾和他的同事使用功能性核磁共振成像來表明,粗糙度的增加會提高杏仁核(大腦的恐懼和情感中心)的啟用。

粗糙度使尖叫聲能夠勝過其他聲音。很多東西都很響亮——例如,噴氣發動機。然而,一個哭鬧的五歲小孩往往能穿透轟鳴聲並抓住我們的注意力。尖叫聲獨特的頻譜特性也被認為可以減少來自其他響亮但非粗糙聲音的誤報發生率。順便說一句,事實證明,工程師們幾十年來一直在(有意或無意地)利用粗糙度:正如珀佩爾的研究表明,大多數警報器和警報也以與尖叫聲相同的寬闊、混亂的頻率模式振盪音量。


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珀佩爾計劃接下來探索嬰兒的尖叫聲是否與成人的尖叫聲具有相同的粗糙度模式。他還希望在動物世界中尋找相關性。“尖叫聲可以說是最古老的發聲,”他說,“因此更多地瞭解它們的特性可以闡明思想和大腦的基本特徵。”

佈雷特·斯特卡 是一位居住在紐約市的作家,也是 Medscape Neurology(WebMD 的子公司)的編輯總監。他的作品曾發表在《連線》、《NPR》和《大西洋月刊》上。他於 2005 年畢業於弗吉尼亞大學醫學院。斯特卡於 2022 年去世。

更多作者:佈雷特·斯特卡
SA Mind Vol 26 Issue 6這篇文章最初以“為什麼尖叫聲如此令人震驚”為標題發表在《SA Mind》第 26 卷第 6 期(),第 9 頁
doi:10.1038/scientificamericanmind1115-9a
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