Крики чайки, колокольный звон, шепот в темноте — все это только распространяющиеся в пространстве колебания давления воздуха. Сначала они возбуждают механические вибрации в барабанной перепонке, а потом эти сигналы бегут по длинной цепочке из маленьких косточек (молоточка, наковальни и стремечка) среднего и внутреннего уха, слухового нерва и, наконец, головного мозга, чтобы обернуться в нашем сознании звуками.

Это описание не выглядит опасным, но звуки могут стать орудием пыток, как это было в американской тюрьме Гуантанамо, где в камерах некоторых заключенных сутками напролет горел яркий свет и на полную мощность играли песни AC/DC, Metallica или Бритни Спирс. Все вместе это доводило людей до исступления и заставляло давать признательные показания — спокойно выдержать такие нечеловеческие шумы невозможно.

Все болезни от шума?

Строго определить слово «шум» в формулах и единицах измерения невозможно. Гул машин за окном, плач ребенка, гудение лампочки — эти звуки разыгрываются в нашей голове по той же физиологической схеме с перепонками и молоточками, как и щебет птиц, а громкость оперы измеряется в точно таких же децибелах, что и фортепианные уроки соседа сверху. Каждые 10 децибел громкость звука становится в два раза больше, а прирост в 1 децибел означает увеличение силы давления воздуха в 1,22 раза.

Отличия начинаются только после обработки мозгом, признающего шумом тот акустический сигнал, из которого невозможно извлечь никакой новой информации. Поэтому звуки природы кажутся более мелодичными, чем гул городских улиц. Исследования показывают, что в здоровом лесу или любом другом биоценозе у каждого исполнителя есть свой, неперекрывающийся с другими коридор частот, то есть мозг при желании может вычленить из общей мелодии леса партию каждого исполнителя, в то время как городские звуки сливаются для него в сплошной серый фон: шумно, нервно, все как обычно.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) подсчитала, что европейцы ежегодно теряют из-за шумового загрязнения около миллиона рабочих человеко-лет. Постоянный фон неприятных звуков не только ожидаемо ухудшает слух и провоцирует бессонницу вместе с тревожными расстройствами, но еще и приводит к проблемам с сердечно-сосудистой системой: к примеру, активирует выработку кортизола, участвующего в ответе организма на физиологический стресс, что повышает кровяное давление и со временем увеличивает риск развития инфаркта миокарда.

Эксперты настаивают, что адаптация к шумным условиям проходит только ценой дополнительных ресурсов организма, а медики постоянно уточняют санитарные нормы шумовых загрязнений, но систематически соблюдать их непросто: например на рок-концерте, по рекомендациям ВОЗ, можно находиться не дольше 28 секунд в сутки. В результате городские жители, не способные избежать постоянной акустической нагрузки, настолько привыкают к шуму, что иногда даже не могут заснуть в тихой обстановке где-нибудь на природе или в деревне. В таких случаях «сенсорной недогрузки» лишенным сна пациентам прописывают в качестве успокоительного «белый шум».

Шершавый звук белого шума — это своего рода имитация тишины. В нем равномерно смешано множество сигналов, и в результате нашему сознанию не под силу вытащить из этой каши хоть что-нибудь осмысленное. Настоящая тишина совершенно другая.

Попробовать ее на себе можно в депривационных камерах, изолированных от звуков (и часто других сенсорных воздействий) внешнего мира. Самая совершенная из них располагается в лаборатории Орфилд (Миннесота, США) — это небольшая комната с толстыми стенами из бетона и стали, отделанными изнутри звукорассеивающими конструкциями. Уровень шума, проникающего в это помещение извне, не превышает 20 децибел, что тише шепота и только немного громче хода наручных часов.

Долгое пребывание в звуковых камерах приводит к странным последствиям. Некоторых людей начинает тошнить, у кого-то развивается клаустрофобия, появляются слуховые галлюцинации, а большинство рассказывает, что в условиях абсолютной тишины, оказывается, очень сложно расслабиться. На место надоедливого шума вместо спокойствия приходят другие звуки — гулкие удары сердца, качели дыхания, тихие скрипы собственного, несовершенного тела и, главное, сотни мыслей, беспорядочно прыгающих у нас в голове. Похоже, внешний шум, такой опасный и непобедимый, все-таки зачем-то нужен человеку.

Звуковой баланс

Внезапное наступление тишины заставляет наш мозг работать не меньше резкого звука, потому что обрыв всех сигналов извне — сам по себе очень сильный сигнал. Рассказывают, что 11 сентября 2001 года туристы по всей Америке прерывали свои походы только потому, что их смущало непривычное отсутствие шума пролетающих над головой самолетов.

Более контролируемое наблюдение в 2013 году поставили в университете Дьюка. Исследователи изучали, как на мозг новорожденных мышат воздействует четыре вида звуков: музыка, писк других мышат, белый шум или тишина (изначально добавленная в эксперимент только для того, чтобы отделять друг от друга другие виды стимулов). Ученые ожидали, что больше всего на развитие нервных клеток повлияют «социальные» звуки писка, но единственным сигналом, который показывал на грызунах долгосрочный эффект, оказалась тишина. Два часа терапевтического «ничто» в день стабильно вызывало у мышат увеличение объема гиппокампа — зоны мозга, традиционно ассоциирующейся с отбором подходящих для долговременной памяти воспоминаний, то есть аномальное отсутствие сигналов напрягало и тренировало их чувства лучше, чем любой другой звук.

Еще один эксперимент со звуками поставили ученые во главе с профессором Рави Мехта (Ravi Mehta) из Университета Иллинойса. Они изучали, как уровень внешнего шума влияет на мышление людей. Для этого ученые давали тесты на креативность трем группам испытуемых: одни работали на фоне тихих шумов в 50 дБ, другие — средних шумов в 60 дБ, третьи — сильных шумов в 86 дБ (записи шума исследователи подготовили заранее — в них были собраны звуки автомобилей, разговоров в кафе и шумной стройки где-то на заднем фоне). Самые лучшие результаты показали люди не из первой группы, как можно было бы ожидать, если бы посторонние шумы только засоряли наше сознание, а испытуемые со средним звуковым фоном. Умеренные шумы повышали их креативность.

Читать далее.