如果说有一种声音能够更好地提高我们祖先的生存机会,那可能就是尖叫声。当婴儿需要食物时,他们会嚎叫;如果饥饿的狮子靠得太近,令人毛骨悚然的尖叫声会提醒部落。然而,从声学的角度来看,尖叫声——以及我们大脑如何处理这种声音——在很大程度上被研究人员忽视了,直到现在。七月份发表在《当代生物学》杂志上的一项研究发现,尖叫声在声音上是独一无二的,能够完美地抓住我们的注意力。
通过分析从 YouTube 视频、电影和志愿者尖叫者中收集的尖叫声,由纽约大学语言处理实验室的神经科学家大卫·珀佩尔领导的研究人员发现,尖叫声在听觉频谱中占据着一个专门的位置。具体来说,使它们与其他人类发声区分开来的是它们音量变化的快慢。正常的言语只有轻微的音量变化——每秒变化仅四到五次——而尖叫声则剧烈地冲击我们的声带,音量每秒变化 30 到 150 次。这种快速、大幅度的变化太快,以至于无法被有意识地感知为音量变化;相反,它产生了所谓的粗糙度,一种人类大脑将之与恐惧联系起来的某种惊人的不和谐声音。为此,珀佩尔和他的同事使用功能性核磁共振成像来表明,粗糙度的增加会提高杏仁核(大脑的恐惧和情感中心)的激活。
粗糙度使尖叫声能够胜过其他声音。很多东西都很响亮——例如,喷气发动机。然而,一个哭闹的五岁小孩往往能穿透轰鸣声并抓住我们的注意力。尖叫声独特的频谱特性也被认为可以减少来自其他响亮但非粗糙声音的误报发生率。顺便说一句,事实证明,工程师们几十年来一直在(有意或无意地)利用粗糙度:正如珀佩尔的研究表明,大多数警报器和警报也以与尖叫声相同的宽阔、混乱的频率模式振荡音量。
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珀佩尔计划接下来探索婴儿的尖叫声是否与成人的尖叫声具有相同的粗糙度模式。他还希望在动物世界中寻找相关性。“尖叫声可以说是最古老的发声,”他说,“因此更多地了解它们的特性可以阐明思想和大脑的基本特征。”