Zelfs tijdens de slaap detecteert het brein geluiden – vooral diegene die op gevaar wijzen – en kan erop reageren, zeggen wetenschappers van de Universiteit van Genève (UNIGE) en het Institut Pasteur.
Tijdens de slaap moet het brein een delicate balans vinden: het moet zich loskoppelen van zintuiglijke input om herstel mogelijk te maken, terwijl het alert genoeg blijft om te ontwaken bij gevaar. Hoe filtert het externe prikkels – met name geluiden – tijdens de slaap? Wetenschappers van de UNIGE en het Institut Pasteur onderzochten hoe het brein reageert op zogenoemde ‘ruwe’ geluiden, zoals geschreeuw of alarmsignalen. Ze ontdekten dat deze geluiden systematisch worden verwerkt – in tegenstelling tot andere geluiden – en specifieke hersengolven opwekken. Deze resultaten, gepubliceerd in Scientific Reports, bieden meer inzicht in bepaalde perceptuele stoornissen, zoals hyperacusis (overgevoeligheid of intolerantie voor bepaalde geluiden), evenals de impact van herhaalde nachtelijke verstoringen op de hersenfunctie.
Wat is ‘ruwheid’ in geluid?
Ruwheid is een akoestische eigenschap gekenmerkt door snelle schommelingen in geluidsintensiteit, tussen de 40 en 100 keer per seconde. “In tegenstelling tot spraak, waar lettergrepen een frequentie van 4 tot 8 Hz hebben, bereiken ruwe geluiden het gehoorsysteem met veel hogere frequenties, wat een schel en vaak onaangenaam gevoel veroorzaakt,” legt Luc Arnal uit, onderzoeker bij het Institut Pasteur en mede-leider van de studie. “Deze eigenschap – typisch voor hoorbare alarmen, menselijke kreten en babygehuil – is precies wat ze zo effectief maakt: ze trekken automatisch onze aandacht om op naderend gevaar te wijzen.” Deze geluiden activeren rechtstreeks de amygdala, een hersengebied betrokken bij emotionele reacties en aandacht.
Geluidstests tijdens de slaap
Hoewel het effect van ruwe geluiden op het brein in wakkere toestand al goed is onderzocht, was het effect tijdens de slaap grotendeels onbekend. “Ons onderzoek is essentieel, niet alleen om stoornissen zoals hyperacusis te begrijpen, maar ook om de ernstige impact van nachtelijke geluidsoverlast op de gezondheid te evalueren,” benadrukt Sophie Schwartz, hoogleraar aan het Departement Basisneurosciences van de Faculteit Geneeskunde (UNIGE) en mede-leider van de studie.
De onderzoekers lieten 17 vrijwilligers slapen in speciaal uitgeruste kamers waarin hun hersenactiviteit werd gemonitord met een EEG. “We speelden vervolgens verschillende soorten menselijke kreten en ‘nepkreten’ op laag volume af, waarbij we toonhoogte en ruwheid manipuleerden om hersenreacties op te wekken zonder de deelnemers wakker te maken,” zegt Guillaume Legendre, eerste auteur van de studie. “En het was inderdaad de ruwheid – ongeacht of het geluid hoog of laag was – die het alarmsysteem van het brein activeerde.”
Twee opmerkelijke fenomenen
De onderzoekers observeerden twee belangrijke verschijnselen. Ten eerste veroorzaakten ruwe geluiden consequent een hersenreactie, in tegenstelling tot andere soorten geluid. Ten tweede ging ruwheid samen met een toename van ‘slaapspoelen’. “Dat zijn korte uitbarstingen van hersenactiviteit als reactie op een zintuiglijke en mogelijk verstorende stimulus tijdens de slaap,” aldus Legendre.
Emotionele intensiteit van ruwe geluiden
“Ruwe geluiden komen niet vaak voor in het dagelijks leven. Bij zowel mensen als dieren worden ze meestal gebruikt voor urgente communicatie in levensbedreigende situaties,” legt Arnal uit. “Toch kan overmatige blootstelling aan deze frequenties heel uiteenlopende emotionele reacties oproepen, afhankelijk van de persoon – soms zelfs irrationeel of agressief.”
In bredere zin draagt dit onderzoek bij aan een beter begrip van de emotionele routes die verbonden zijn aan geluid – routes die een rol spelen in psychiatrische en neurologische aandoeningen zoals hyperacusis, tinnitus, epilepsie en de ziekte van Alzheimer, waarbij de verwerking van geluid verstoord kan zijn. “En aangezien we leven in steeds luidruchtigere omgevingen, vooral in steden, is het van cruciaal belang om te begrijpen hoe geluiden ons brein beïnvloeden tijdens de slaap – en bij uitbreiding onze lichamelijke en geestelijke gezondheid,” besluit Schwartz.
