ciao Davide
sono Gianluca di Pordenone, mi hai pubblicato nel tuo sito un paio di recensioni-prova di un amplificatore a stato solido Aeron e uno ibrido Sheng-Ya. Negli ultimi tempi ho completato un grosso lavoro relativamente alla traduzione e adattamento di un testo americano che ho trovato in rete, riguardante un esperimento scientifico piuttosto concreto sulla percezione delle frequenze ultrasoniche da parte del sistema orecchio/cervello umani. Dato che l'argomento psicoacustica secondo me è molto interessante e se ne sa ancora davvero poco, ho portato avanti e completato il lavoro nonostante la complessità dell'argomento e la quantità di materiale. Sono stato supervisionato da un dottore in audioprotesi che mi ha confermato la correttezza di quanto tradotto e ho avuto contatti con i proprietari dei diritti letterari negli Stati Uniti, i quali mi hanno risposto che non c'è alcuna spesa di copyright, che è sufficiente indicare con dovizia di particolari la fonte e scrivere che siccome non hanno potuto controllare la correttezza della traduzione (non sapendo l'italiano) dichiarano che la traduzione è solamente lavoro del traduttore e non si prendono responsabilità per inesattezze. Ecco esattamente cosa mi hanno scritto:
"Attached is the Permission letter allowing you to reprint the copyrighted article translated into Italian. There will be no copyright charge, but we do ask that you give the original article citation [author, title, journal, Year, page number] and the following caveat as noted in our permission letter: This translation is solely the work of the translator and has not been reviewed or approved by the American Physiological Society which cannot take any responsibility for any inaccuracies that may have been introduced in the translation.”Other than that, good luck with your endeavor.
Carolyn Villemez
APS Production Administrator
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Fax: 301-634-7245
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check out our Web pagewww.the-aps.org
Ho proposto l'articolo alla redazione di Costruire HiFi ma è stato totalmente snobbato, pensavo che la rivista (essendo l'unica nel settore nel nostro Paese, ed essendo un pò d'avanguardia su certi temi e sulla sperimentazione) fosse interessata alla pubblicazione, fatto sta che oltre ad avere imparato qualcosa di utile per me stesso non ho avuto altre soddisfazioni e mi piacerebbe che anche altre persone interessate all'audio possano leggere questo articolo.
Mi farebbe molto piacere se tu volessi ospitare anche questo mio testo nel tuo sito web. Fammi sapere qualcosa in merito, ti ringrazio ancora, saluti
I suoni inudibili ad alta frequenza influiscono
sull’attività cerebrale: l’effetto ipersonico
Articolo originariamente pubblicato da “Il giornale di neurofisiologia”, Vol. 83 Numero 6 giugno 2000, pp.
3548-3558, Copyright ©2000 by the American Physiological Society
traduzione e adattamento di Gianluca Romani
Oltre agli argomenti strettamente correlati alle tematiche tecnologiche, nella fattispecie elettronica ed
elettroacustica, il mio interesse alla riproduzione del suono si estende anche ad argomenti indirettamente
coinvolti nella fenomenologia audio. Alcuni argomenti a mio avviso di grande interesse, anche per il loro
scarso studio e sperimentazione, la loro scarsa diffusione, e la recente considerazione a livello
medico/scientifico, riguardano i fenomeni di psicoacustica. Questo recente termine indica studi che si
spingono oltre il consueto funzionamento dell’orecchio, analizzando particolari effetti e sensazioni di
percezione sonora umana legati al sistema orecchio-cervello e cercando di interpretare il legame tra questi
due organi, in parte a livello cognitivo e psicologico, in maggior parte a livello biochimico. Spinto da questo
interesse, circa cinque anni fa la mia ricerca in Internet ha fruttato un articolo in lingua inglese alquanto
interessante per il popolo audiofilo. La fonte è piuttosto accreditata, essendo gli autori una squadra di
studiosi universitari medici giapponesi; la pubblicazione originale è l’organo di stampa ufficiale della Società
Americana di Fisiologia. Per rendere maggiormente comprensibile, a livello personale, l’intero testo – già
complicato per sua natura per chi non ha dimestichezza con argomenti e terminologia medica – la curiosità è
stata lo stimolo principale che ha motivato la volontà di iniziarne la traduzione scritta, accantonata dopo
poco. Una volta ripresa per mano e completata ho pensato potesse essere utile, considerata l’esigua
quantità e la particolare tipologia di tali temi, divulgarne i contenuti per poter prenderne consapevolezza.
Ringrazio in particolare il Dott. Marco Capellupo, dottore in tecniche audioprotesiche, per il supporto nella
correzione relativamente ai concetti di anatomia e traduzione di termini specificatamente medici; Peter
Wagner (University Of California, San Diego, Dept. Of Medicine), Mark Goodwin e Carolyn Villemez
(director, editorial manager, production administrator) della American Physiological Society, Bethesda,
Maryland, con i quali sono stato in contatto per il permesso alla traduzione e pubblicazione.
“This translation is solely the work of the translator and has not been reviewed or approved by the American
Physiological Society which cannot take any responsibility for any inaccuracies that may have been
introduced in the translation.” (La APS non si considera responsabile per inaccuratezza della traduzione in
quanto non ha potuto analizzare e approvare la versione italiana)
Introduzione
Come già il titolo stesso può far intendere, l’argomento della sperimentazione e la seguente relazione sono
incentrati attorno ai fenomeni di percezione e interpretazione di stimoli sonori da parte del sistema orecchiocervello
derivanti dalla loro esposizione a segnali di natura variabile appartenenti ad una gamma di
frequenze superiore rispetto a quello che viene convenzionalmente considerato il limite massimo di udibilità
umana. Quanto viene evidenziato dai presenti studi sembra costituire quindi una prova certa, misurata, di
come le alte frequenze oltre la soglia uditiva tradizionale di 20 kHz possano in realtà attivare meccanismi a
livello neuronale nel computer di bordo della nostra scatola cranica. Questo significa che componenti sonore
che fino ad oggi sono state svilite nella loro importanza perché considerate ai confini delle possibilità fisiche
dell’essere umano in realtà, anche a livello non pienamente conscio, contribuiscono insieme a materiali
sonori di altre frequenze a stimolare zone del cervello e sue operazioni di interpretazione delle informazioni
sonore. In poche parole, quello che sembrava non fosse udibile dall’orecchio nella sua struttura “meccanica”
(ossicini, timpano, ecc) in realtà viene percepito e comunicato comunque al cervello sottoforma di stimoli di
natura diversa e concorre a determinare nell’ascoltatore precise sensazioni che poi possono innescare
reazioni emotive. Analisi di questo tipo in futuro possono costituire la certezza di quanto siano importanti e
determinanti i materiali e le realizzazioni dei tweeter, della risposta in frequenza degli amplificatori, dei
microfoni per le registrazioni, dell’utilizzo di filtri durante l’editing dei CD, della loro frequenza di
campionamento. Di molte di queste cose gli appassionati ed esperti del settore audio se ne sono sempre
accorti. È ben nota l’importanza di una corretta riproduzione della gamma alta e altissima per conferire
ariosità, dettaglio e ambienza al materiale sonoro registrato; è ben noto quanto sia limitata e limitante la
frequenza di campionamento di 44,1 kHz dello standard compact disc. A prescindere da età, sesso,
condizioni psicofisiche, sembra quindi che si conosca ancora poco del reale meccanismo di trasduzione
sonora operata dall’impianto cerebrale umano e che sia necessario e davvero importante effettuare ulteriori
ricerche e prove per poter - oltre alle implicazioni di natura medica – migliorare l’ascolto e rendere più
veritiera e godibile la musica riprodotta. G.R.
Autori: Tsutomu Oohashi, Emi Nishina, Manabu Honda, Yoshiharu Yonekura, Yoshitaka Fuwamoto,
Norie Kawai, Tadao Maekawa, Satoshi Nakamura, Hidenao Fukuyama, e Hiroshi Shibasaki
Department of KANSEI Brain Science, ATR Human Information Processing Research Laboratories, Kyoto;
Department of Network Science, Chiba Institute of Technology, Narashino; Human Interface Research and
Development Section, National Institute of Multimedia Education, Chiba; Department of Brain
Pathophysiology, Kyoto University School of Medicine, Kyoto; Laboratory of Cerebral Integration, National
Institute for Physiological Sciences, Okazaki; Biomedical Imaging Research Center, Fukui Medical
University, Fukui; Department of Environmental and Information Sciences, Yokkaichi University, Yokkaichi;
Institute of Community Medicine, University of Tsukuba, Tsukuba; Foundation for Advancement of
International Science, Tsukuba; and Art and Technology Project, ATR Media Integration & Communications
Research Laboratories, Kyoto, Japan
PREFAZIONE
Nonostante sia generalmente accettato che gli esseri umani non possono percepire suoni nella gamma di
frequenza superiore ai 20 kHz, la domanda se l’esistenza di tali componenti inudibili ad alta frequenza possa
influire sulla percezione acustica di suoni udibili rimane senza risposta. In questo studio abbiamo usato
misurazioni fisiologiche non-invasive delle risposte del cervello per fornire l’evidenza che i suoni contenenti
componenti ad alta frequenza (HFC) oltre la gamma udibile influiscono significativamente sull’attività
cerebrale degli ascoltatori. Abbiamo usato la musica gamelana di Bali, che è estremamente ricca di alte
frequenze, avente una struttura non stazionaria, come sorgente di suono naturale, dividendola in due
componenti: una componente udibile a bassa frequenza (LFC) sotto i 22kHz e una ad alta frequenza (HFC)
oltre i 22kHz. L’attività elettrica cerebrale e il flusso sanguigno delle regioni cerebrali sono state misurate
come marcatori dell’attività neuronale mentre i soggetti erano esposti a suoni con varie combinazioni di LFC
e HFC. Nessuno dei soggetti ha riconosciuto le alte frequenze come suono quando queste erano presentate
da sole. Tuttavia, lo spettro energetico della gamma di frequenze alfa dell’elettroencefalogramma spontaneo
(alpha-EEG) registrato dalla regione occipitale aumentava con importanza statistica quando i soggetti erano
esposti ad un suono contenente sia HFC che LFC, comparato con un altrettanto identico suono dal quale le
HFC erano state rimosse. Le misure della tomografia ad emissione di positroni (PET) hanno rivelato che,
quando HFC e LFC erano presentate insieme, il flusso sanguigno nel tronco encefalico e nel talamo sinistro
aumentavano significativamente in confronto alla stessa prova con un suono privo di HFC oltre i 22kHz ma
che per il resto era identico. Elettroencefalogrammi simultanei hanno dimostrato che l’energia dell’alpha-
EEG occipitale era significativamente correlata con il flusso sanguigno cerebrale nel talamo sinistro. Una
valutazione psicologica ha indicato che i soggetti trovavano più piacevole un suono contenente HFC
piuttosto che lo stesso suono privo di HFC. Questi risultati indicano l’esistenza di una risposta, prima
sconosciuta, al suono complesso che contiene tipi particolari di alte frequenze oltre la gamma udibile.
Definiamo questo fenomeno “effetto ipersonico”.
INTRODUZIONE
E’ generalmente accettato che le frequenze audio oltre i 20kHz non influenzano la percezione sensoriale
umana dato che sono oltre la gamma udibile. Così, per esempio, la gran parte dei formati audio digitali
commerciali (ad esempio i CD, i nastri digitali e le trasmissioni radio con audio digitale) sono stati
standardizzati ad una gamma di frequenze che non permette a queste componenti ad alta frequenza di
essere incluse. Come premessa per determinare questi formati, vari esperimenti psicologici sono stati
effettuati per valutare la qualità del suono soggettivamente tramite questionari, in accordo con la
raccomandazione del Comité Consultatif International Radiophonique (CCIR 1978) o delle sue versioni
modificate. Studi effettuati da Muraoka (1978) e Plenge (1979), così come altri studi, hanno concluso che gli
ascoltatori non riconoscevano coscientemente che l’inclusione di suoni con una gamma di frequenza oltre i
15kHz fosse responsabile di una certa differenza nella qualità del suono. Tuttavia artisti e tecnici che
lavorano per produrre musica acusticamente perfetta per scopi commerciali sono convinti che la
manipolazione intenzionale di alte frequenze sopra la gamma udibile possa influenzare positivamente la
percezione della qualità del suono. Infatti la Conferenza dell’Audio Avanzato organizzata dalla Japan Audio
Society (Società Audio Giapponese, 1999) ha proposto due formati di audio digitale avanzato della prossima
generazione: super audio compact disk (SACD) e digital versatile disk audio (DVD-audio). Questi formati
hanno una risposta in frequenza superiore a 100 kHz e 96 kHz rispettivamente. Comunque, la proposta non
era basata su dati scientifici riguardanti gli effetti biologici delle alte frequenze che diventerebbero disponibili
con questi formati avanzati. Sebbene recentemente ci siano stati vari tentativi di esplorare l’effetto
psicologico delle alte frequenze inudibili sulla percezione del suono usando un formato audio digitale avente
una più alta frequenza di campionamento di 96 kHz, nessuno di questi studi ha spiegato in modo
convincente il meccanismo biologico del fenomeno. Questo può riflettere, in parte, le limitazioni
dell’approccio tecnico audio convenzionale per la determinazione della qualità del suono, che è unicamente
basato su una valutazione soggettiva ottenuta tramite questionari. Ci sono due fattori che potrebbero avere
qualche rapporto con tale questione. Primo, è stato suggerito che l’esposizione infrasonica potrebbe avere
un effetto avverso sulla salute umana, indicando che la sensibilità biologica degli esseri umani potrebbe non
essere parallela dell’udibilità “consapevole” della vibrazione dell’aria. Secondo, l’ambiente naturale, come le
foreste pluviali tropicali, contengono normalmente suoni che sono estremamente ricchi di alte frequenze oltre
i 100 kHz. Da un punto di vista antropogenetico, il sistema sensoriale degli esseri umani esposto ad un
ambiente naturale costituirebbe una buona occasione per sviluppare una certa sensibilità fisiologica alle alte
frequenze. E’ prematuro concludere che i suoni ad alta frequenza non udibili coscientemente non abbiano
effetto sullo stato fisiologico degli ascoltatori. Nel presente studio, quindi, abbiamo indirizzato tale questione
usando misure quantificabili e riproducibili dell’attività cerebrale. Per misurare le risposte fisiologiche umane
alle alte frequenze abbiamo selezionato due tecniche non-invasive: analisi dell’elettroencefalogramma (EEG)
e tomografia ad emissione di positroni del flusso sanguigno della regione cerebrale. Questi metodi hanno
caratteristiche complementari. L’EEG ha un’eccellente risoluzione nel tempo, la sua sensibilità verso lo stato
di funzionamento del cervello umano, e pone meno costrizioni fisiche e mentali sui soggetti rispetto ad altre
tecniche come la functional magnetic resonance imaging (fMRI). Questo è di speciale importanza perché
alcuni responsi potrebbero essere distorti proprio da un ambiente di misura stressante. Su un altro versante,
la PET ci fornisce una dettagliata informazione spaziale circa i substrati neuroanatomici dell’attività
cerebrale. Combinando queste due tecniche con valutazioni psicologiche, forniamo qui l’evidenza che i suoni
inudibili ad alta frequenza hanno un effetto significativo sugli esseri umani.
METODI
Soggetti
Ventotto volontari giapponesi (15 maschi e 13 femmine, aventi età tra i 19 e i 43 anni) hanno partecipato agli
esperimenti con EEG; 12 volontari giapponesi (8 maschi e 4 femmine, tra i 19 e i 34 anni) hanno partecipato
agli esperimenti con PET; e 26 volontari giapponesi (15 maschi e 11 femmine, tra i 18 e i 31 anni) hanno
partecipato agli esperimenti psicologici. Nessuno dei soggetti ha avuto alcuna storia di disturbi neurologici o
psichiatrici. Un consenso scritto è stato ottenuto da tutti i soggetti prima degli esperimenti. Gli esperimenti
con PET ed EEG sono stati eseguiti in accordo con l’approvazione del Comitato Dell’Etica Medica, Scuola
Superiore di Medicina, Università di Kyoto. Tutti i soggetti avevano familiarità con i suoni reali degli strumenti
usati come sorgente sonora.
Materiali sonori e sistemi di presentazione
Musica tradizionale gamelana dell’isola di Bali, Indonesia, una sorgente di suono naturale contenente la più
ricca somma di alte frequenze con una struttura notevolmente fluttuante, è stata scelta come base per tutti
gli esperimenti. Una composizione tradizionale gamelana, "Gambang Kuta," suonata da "Gunung Jati", un
gruppo gamelano di Bali riconosciuto a livello internazionale, è stato registrato usando un microfono B&K
4135, un preamplificatore microfonico B&K 2633, e un alimentatore B&K 2804, tutti costruiti da Brüel and
Kjær (Nærum, Denmark). I segnali sono stati codificati da un processore di segnale a un bit ed alta velocità
di Y. Yamasaki (brevetto americano del 1991, numero 5351048) con una frequenza di campionamento A/D
di 1,92 MHz e immagazzinati in un registratore di dati digitali DRU-8 (Yamaha, Hamamatsu, Japan). Questo
sistema ha una risposta in frequenza generalmente piatta di oltre 100 kHz.
La maggioranza dei sistemi audio convenzionali che sono stati usati per presentare il suono al fine di
determinarne la qualità si sono rivelati inadatti per questo particolare studio. Nei sistemi convenzionali i suoni
contenenti alte frequenze sono esposti come segnali non filtrati attraverso un circuito passa-banda e i suoni
senza alte frequenze sono prodotti facendo passare i segnali della sorgente attraverso un filtro passa-basso.
Così le componenti udibili a bassa frequenza (LFC) sono esposte attraverso differenti percorsi che possono
avere differenti caratteristiche di trasmissione, incluse la risposta in frequenza e il ritardo di gruppo. Oltre a
questo, la distorsione da intermodulazione può diversamente influenzare le LFC. Quindi è difficile escludere
la possibilità che ogni differenza osservata tra i due suoni differenti, quelli con e quelli senza alte frequenze,
possa risultare da differenze nelle basse frequenze udibili piuttosto che dall’esistenza delle alte frequenze.
Per superare questo problema, abbiamo sviluppato un sistema di riproduzione del suono a due canali che ci
consentiva di presentare le basse frequenze udibili e le alte frequenze non-udibili sia separatamente che
simultaneamente. Per prima cosa, i segnali sorgente dal convertitore D/A del processore di segnale ad alta
velocità e un bit sono stati divisi in due. Poi, le LFC e le HFC venivano riprodotte facendo passare questi
segnali attraverso filtri programmabili passa-basso e passa-alto (FV-661, NF Electronic Instruments, Tokyo,
Japan) rispettivamente, con una frequenza di incrocio di 26 o 22 kHz e un’attenuazione di 170 o
80 dB/ottava, a seconda del tipo di test. In seguito, le LFC e HFC venivano amplificate separatamente con
amplificatori di potenza P-800 e P-300L (Accuphase, Yokohama, Japan), rispettivamente, e presentate
attraverso un sistema di altoparlanti consistente in woofers doppio cono e in un tweeter a tromba per le
frequenze più basse e in un supertweeter a cupola con diaframma in diamante per quelle alte. Il sistema di
altoparlanti è stato progettato da uno degli autori (T. Oohashi) e costruito da Pioneer Co., Ltd. (Tokyo,
Japan). Questo sistema di riproduzione del suono aveva una risposta in frequenza piatta di oltre 100 kHz. Il
livello della pressione sonora presentata era regolato individualmente in modo che ciascun soggetto si
sentisse a proprio agio; così il livello massimo era approssimativamente di 80-90 dB (SPL) nella posizione di
ascolto.
Usando il sistema di presentazione del suono a due canali (classica stereofonia, n.d.t.), quattro differenti
combinazioni sonore sono state preparate come di seguito:
1) suono a gamma estesa (FRS) = HFC + LFC;
2) suono con le alte frequenza tagliate (HCS, high-cut sound) = solo LFC ;
3) suono con le basse frequenze tagliate (LCS, low-cut sound) = solo HFC;
4) tappeto di fondo = nessun suono tranne il rumore ambientale.
Tutti gli esperimenti sono stati effettuati in una stanza acusticamente isolata. Negli esperimenti PET era
presente un rumore molto lieve dalla ventola dello scanner PET, che non dava fastidio ai soggetti. La figura
1A mostra lo spettro della potenza media del segnale sorgente ottenuto con un analizzatore di spettro FFT, il
CF-5220 (Ono Sokki, Tokyo, Japan) durante un periodo di analisi di 200 secondi. Esso conteneva una
notevole somma di alte frequenze oltre la gamma udibile, spesso eccedente i 50 kHz e, in alcuni momenti, i
100 kHz. La figura 1B mostra lo spettro della potenza media dei suoni riprodotti con una frequenza di taglio
superiore di 22 kHz e registrati nella posizione della testa del soggetto. Lo spettro del suono a gamma
estesa (FRS) era essenzialmente lo stesso di quello della sorgente e conteneva sia LFC sotto e HFC oltre i
22 kHz. Nessuno dei soggetti bendati ha potuto distinguere il suono con le basse frequenze tagliate (LCS)
(cioè solo alte frequenze HFC) dal silenzio quando era presentato da solo. Perciò abbiamo concluso che le
alte frequenze impiegate nella presente impostazione sperimentale erano, almeno, una vibrazione dell’aria
non riconoscibile coscientemente.
Registrazioni e analisi dell’’EEG
Gli esperimenti EEG sono stati eseguiti nel laboratorio EEG del National Institute of Multimedia Education. Ai
soggetti veniva chiesto di sedere su una sedia in posizione rilassata. La distanza dagli altoparlanti alle
orecchie dei soggetti era di circa 2,5 metri. Un’attenzione speciale è stata posta all’ambiente attorno ai
soggetti per evitare disagio. Per esempio, la stanza era decorata con piante, maschere dipinte e quadri di
paesaggi. La strumentazione per le rilevazioni EEG era nascosta dalla vista dei soggetti e tutti i cavi della
strumentazione per l’esperimento erano in una scanalatura sotto il pavimento. Ai soggetti veniva detto di
godersi la musica senza alcun compito cognitivo durante la presentazione del suono. I soggetti erano in
grado di vedere fuori attraverso un’ampia finestra a doppio vetro che isolava acusticamente la stanza
dell’esperimento dai suoni dell’esterno. Sono stati effettuati due diversi esperimenti EEG. Nel primo
esperimento, per esaminare l’effetto fisiologico dei suoni con una gamma di frequenza non-udibile, abbiamo
impiegato un sistema sperimentale di presentazione del suono rigidamente controllato, combinato con
misurazioni EEG convenzionali. Nel secondo esperimento lo stesso effetto è stato esaminato sotto
condizioni di ascolto più comuni.
ESPERIMENTO 1. Per esaminare l’effetto fisiologico di suoni con una gamma di frequenza non-udibile, 11
soggetti sono stati sottoposti a FRS, HCS e condizioni base (cioè silenzio). In questo esperimento, una
frequenza di taglio di 26 kHz con un’attenuazione ripidissima di 170 dB/ottava è stata utilizzata per separare
le alte dalle basse frequenze. Questa frequenza di taglio relativamente alta è stata scelta perché quando
viene usata una frequenza di taglio minore di 26 kHz i residui dello spettro energetico delle alte frequenze
filtrate si estendono sotto i 20 kHz e generano suoni contenenti componenti armoniche sotto i 20 kHz. E’
ampiamente risaputo che il limite superiore della gamma udibile degli esseri umani varia considerevolmente.
Generalmente corrisponde a circa 15 o 16 kHz in giovani adulti e qualche volta 13 kHz negli anziani, e
qualche persona può riconoscere vibrazioni dell’aria di 20 kHz come suono. Quando una frequenza di taglio
di 26 kHz viene impiegata con attenuazione ripidissima, lo spettro energetico delle alte frequenze filtrate
sotto i 20 kHz precipita sotto il livello di rumore del sistema. Quindi abbiamo selezionato una frequenza di
taglio di 26 kHz che è sufficientemente alta per escludere completamente la contaminazione da componenti
di suono udibile in tutti i soggetti. In conformità con le rilevazioni convenzionali dell’attività EEG di repertorio,
ai soggetti è stato chiesto di tenere gli occhi normalmente chiusi durante l’esperimento per eliminare ogni
effetto derivante da stimoli visivi. La presentazione del suono sia nelle condizioni di FRS che di HCS durava
200 secondi, che includevano l’intero brano musicale. Anche la condizione base (cioè senza presentazione
del suono) durava 200 secondi. Gli intervalli tra le sessioni erano di 10 secondi. Due sessioni di registrazione
sono state ripetute per ciascuna condizione nel seguente ordine: condizioni base-FRS-HCS-FRS-HCScondizioni
base.
ESPERIMENTO 2. Diciassette soggetti sono stati sottoposti a suoni aventi una frequenza di taglio di 22 kHz,
che corrisponde alla gamma superiore di suoni registrati da un CD. Ai soggetti è stato poi chiesto di tenere
gli occhi aperti in modo naturale così come fanno normalmente quando ascoltano musica. La condizione di
occhi aperti era anche idonea per controllare lo stato vigile dei soggetti. A ciascun soggetto sono stati
presentati quattro tipi di condizioni: FRS, HCS, e condizioni base, come nell’esperimento 1, con in più LCS
per sottolineare l’effetto di una alta frequenza quando questa viene presentata da sola. Come
nell’esperimento 1, ciascuna condizione durava 200 secondi. Prima delle sessioni di registrazione, le HCS
sono state presentate una volta per far familiarizzare i soggetti con l’ambiente dell’esperimento. Per evitare
ogni influenza dall’ordine di presentazione, le quattro differenti condizioni sono state eseguite in ordine
casuale per tutti i soggetti. Dopo una pausa di 10 minuti, le stesse quattro condizioni sono state ripetute in
ordine opposto. Né i soggetti né gli sperimentatori sapevano quali condizioni erano state eseguite.
Gli EEG, registrati utilizzando il sistema telemetrico WEE-6112 (Nihon-Koden, Tokyo, Japan), sono stati
immagazzinati su nastro magnetico per analisi non in tempo reale. Gli EEG sono stati registrati
continuamente, includendo anche gli intervalli tra le sessioni. I dati sono stati registrati da 12 punti del cuoio
capelluto (in accordo con il Sistema Internazionale 10-20) usando elettrodi collegati ai lobi delle orecchie. Gli
EEG ottenuti sono stati assoggettati ad analisi di spettro di potenza. Al fine di eliminare un possibile effetto di
variabilità tra i soggetti, l’alpha-EEG a ciascuna posizione dell’elettrodo è stato normalizzato rispetto al valore
principale per tutti i frangenti di tempo, condizioni, e posizioni dell’elettrodo per ciascun soggetto. Per
ottenere una panoramica dei dati, per controllare la contaminazione da artefatti, e per caratterizzare la
distribuzione spaziale dell’alpha-EEG, abbiamo costruito mappe di linee a contorno colorato che usano
2565 punti sul cuoio capelluto con interpolazione ed estrapolazione lineare. Questo tipo di mappa è chiamato
brain electrical activity map (BEAM, mappa dell’attività elettrica del cervello). Per evitare contaminazione da
artefatti che si presentano dal movimento degli occhi, abbiamo calcolato gli alpha-EEG occipitali facendo
una media degli alpha-EEG agli elettrodi su una parte posteriore (un terzo) del cuoio capelluto. Le mappe
BEAM e gli alpha-EEG occipitali sono state calcolate su una media lungo vari frangenti di tempo diversi e
sono state sottoposte a valutazione statistica. Dato che lo scorrere del tempo del cambio dell’alpha-EEG
rivelava un considerevole ritardo in confronto alla presentazione sonora (vedere RISULTATI e Fig. 2C),
abbiamo condotto una valutazione statistica dei dati ottenuti da tutti i diversi frangenti di tempo così come dei
dati ottenuti solo dalla seconda metà della sessione (da 100 a 200 secondi). Abbiamo usato analisi della
varianza (ANOVA) seguito da protected least significant difference di Fisher (PLSD) come tests post hoc per
valutare il significato statistico per le varie condizioni.
Misure e analisi PET
L’equipaggiamento per la presentazione sonora è stata installato e calibrato nel laboratorio PET
dell’Ospedale Universitario di Kyoto. I soggetti giacevano supini, con gli occhi aperti in modo naturale, sul
lettino a scansione PET in una stanza tranquilla in penombra. Le loro teste sono state fissate in giacigli a
forma di elmetto forgiati individualmente che erano isolati sul profilo per lasciare le orecchie indisturbate. La
distanza degli altoparlanti dalle orecchie dei soggetti in questo caso era di circa 1,5 metri. Come nello studio
EEG, particolare attenzione è stata posta all’ambiente vicino per minimizzare il disagio dei soggetti. Sei dei
soggetti sono stati studiati utilizzando FRS, HCS, e condizioni base, mentre gli altri sei sono stati studiati
utilizzando FRS, LCS, e condizioni base. L’ordine delle condizioni è stato reso casuale tra i soggetti e un
totale di sei scansioni è stato eseguito su ogni soggetto con intervalli di 7 minuti. Per ciascuna delle
presentazioni FRS, HCS e LCS, è stata iniettata una soluzione di contrasto nella vena cubitale destra,
80 secondi dopo l’inizio di ciascuna sessione. La stessa procedura è stata condotta per la condizione base
dopo un riposo di almeno un minuto senza nessun suono o rumore tranne che il rumore di sottofondo
ambientale della stanza con lo scanner PET. In seguito all’iniezione la testa è stata scansionata per la
radioattività con uno scanner PET a più acquisizioni contemporanee (PCT3600W, Hitachi Medical Co.,
Tokyo, Japan) per 120 secondi. Lo scanner ha acquisito 15 immagini. Non sono stati rilevati campioni di
sangue arterioso; perciò le immagini collezionate erano dell’attività del tessuto. L’attività del tessuto
registrata con questo metodo è linearmente correlata al flusso sanguigno della regione cerebrale. I dati PET
sono stati analizzati con un programma di mappatura parametrica statistica (SPM96 software, Wellcome
Department of Cognitive Neurology, London, UK) implementata al MATLAB (Mathworks, Inc., Sherborn, MA).
Le mappe parametriche statistiche sono processi statistici spazialmente estesi che sono usati per
caratterizzare localmente effetti specifici nei dati relativi alle immagini. Le scansioni da ciascun soggetto
sono state riallineate usando la prima immagine come riferimento. Dato che le condizioni diverse venivano
riprodotte su soggetti diversi, i contrasti di FRS contro HCS e HCS contro condizione base sono stati
esaminati per sei soggetti, e quelli di FRS contro LCS e LCS contro condizione base sono stati esaminati per
gli altri sei soggetti. Il confronto tra FRS e condizione base è stato esaminato per tutti i 12 soggetti. In tutti i
soggetti gli EEG sono stati registrati contemporaneamente alle misurazioni PET, che sono durate circa
60 minuti, da 12 elettrodi come nell’esperimento EEG. Gli EEG ottenuti durante la presentazione sonora di
200 secondi sono stati sottoposti all’analisi di spettro di potenza e, in particolare, quelli durante ciascuna
scansione PET da 120 secondi sono stati usati per analisi della correlazione con la misura del flusso
sanguigno. I dati di un soggetto sono stati esclusi a causa di un eccessivo incremento di rumore elettrico
nell’EEG. In più, abbiamo usato il software SPM per calcolare una mappa di correlazione tra rCBF e l’alpha-
EEG occipitale, per esaminare il rapporto tra di loro.
Valutazione psicologica della qualità del suono
Abbiamo anche valutato la percezione soggettiva della qualità del suono. Dato che l’impressione soggettiva
dei suoni è strettamente correlata alla condizione psicologica dei soggetti, questa valutazione è stata rilevata
separatamente dagli esperimenti EEG e PET. Abbiamo utilizzato lo stesso brano di musica gamelana così
come era stata usata per gli esperimenti EEG e PET. Per prima cosa, un paio di FRS e HCS, ciascuna della
durata di 200 secondi, sono state presentate. L’ordine delle condizioni è stato reso aleatorio tra i soggetti.
Dopo un intervallo di 3 minuti, un altro paio di FRS e HCS è stato presentato in ordine contrario. Quindi gli
stimoli sono stati presentati in maniera A-B-B-A, nella quale FRS e HCS sono state assegnate ad A e B
oppure B e A, rispettivamente, in un modo controbilanciato a caso tra i soggetti. Né i soggetti né lo
sperimentatore sapevano quali fossero le condizioni del suono, sebbene sapessero che la presentazione era
strutturata come A-B-B-A. I soggetti hanno compilato un questionario per valutare la qualità del suono in
passi di 10 elementi, ciascuno espresso in una coppia di parole giapponesi contrastanti (ad esempio,
morbido e duro). Ciascun elemento di ciascuna condizione era classificato su una scala di 5 a 1. I punteggi
sono stati valutati statisticamente dal metodo a comparazione accoppiata descritto da Scheffé (1952).
Notare che il metodo usato nel presente studio differisce da quello raccomandato dal CCIR (1978) e le sue
versioni modificate, che erano largamente usate per determinare il formato digitale dei CD nel periodo
attorno al 1980. Negli studi precedenti, i materiali sonori non erano mai più lunghi di 20 secondi e l’intervallo
tra due consecutivi materiali sonori era di 2 o 3 secondi o meno. Quindi se la risposta neuronale allo stimolo
sonoro è caratterizzata da ritardo e persistenza per più di 20 secondi, è difficile escludere la possibilità che
quegli studi possano aver introdotto una valutazione soggettiva che potrebbe non corrispondere
precisamente a ciascuna condizione sonora.
RISULTATI
Esperimento EEG 1
La figura 2, A e B, mostra i BEAMs medi e gli alpha-EEG occipitali, rispettivamente, per gli 11 soggetti,
calcolati lungo l’intero periodo di presentazione sonora. Gli alpha-EEG sono stati enfatizzati durante FRS in
confronto a quelli durante le altre condizioni. Questo rinforzo era predominante specialmente nelle regioni
occipitale e parietale (Fig. 2A). ANOVA sull’alpha-EEG occipitale ha rivelato un effetto principale significativo.
I tests post hoc hanno mostrato che l’alpha-EEG occipitale durante FRS era significativamente più grande di
quello durante HCS (Fig. 2B). C’era una tendenza simile quando FRS veniva confrontata con la condizione
base. La figura 2C mostra il periodo di tempo medio dei BEAM calcolati per ogni periodo di 30 secondi di
FRS e condizioni HCS per tutti i soggetti. L’alpha-EEG ha mostrato un aumento graduale durante le prime
diverse decine di secondi di FRS; c’era una graduale diminuzione all’inizio degli HCS seguenti. Tenendo
conto del ritardo e della persistenza dell’enfasi dell’alpha-EEG, è stata anche eseguita una valutazione
statistica dei dati dalla seconda metà della sessione di registrazione (da 100 a 200 secondi). In questa
analisi, in confronto ai dati ottenuti analizzando l’intero periodo della presentazione sonora, ANOVA seguito
dai tests post hoc ha rivelato un effetto principale più significativo e una differenza maggiore tra FRS e HCS.
Esperimento EEG 2
I BEAMs medi e gli alpha-EEG occipitali tra tutti i 17 soggetti durante la seconda metà della sessione (da
100 a 200 secondi) sono mostrati in Fig. 3. L’incremento di movimento degli occhi non differiva per condizioni
diverse. L’alpha-EEG ha mostrato un rinforzo significativo in FRS in confronto alle altre condizioni (Fig. 3A).
Questo rinforzo era predominante nelle regioni occipitale e parietale. ANOVA sull’alpha-EEG occipitale ha
rivelato un effetto principale significativo. I tests post hoc hanno mostrato che l’alpha-EEG occipitale in FRS
era significativamente più grande di quello nelle altre tre condizioni (Fig. 3B). Non c’era differenza
significativa tra HCS, LCS, e condizione base. Una tendenza similare ma più debole è stata riscontrata
quando i dati dall’intero periodo della presentazione sonora erano sottoposti all’analisi. Questo è ragionevole
perchè il corso di tempo dell’alpha-EEG occipitale medio in questo esperimento ha mostrato, come nell’
Esperimento 1, un aumento graduale durante le prime diverse decine di secondi di FRS.
Esperimento PET
Quando le condizioni con suoni udibili (cioè FRS o HCS) venivano comparate con quelle senza suoni udibili
(cioè LCS o condizioni base), la corteccia temporale bilaterale, presumibilmente la corteccia uditiva primaria
e secondaria, mostrava sempre flusso sanguigno cerebrale aumentato significativamente, come ci si
aspettava. Cosa più importante, quando FRS veniva confrontata con HCS, le strutture profonde nel cervello
venivano attivate maggiormente durante la presentazione di FRS piuttosto che durante quella di HCS. Le
aree attivate corrispondevano al tronco encefalico e la parte laterale del talamo sinistro. Le stesse aree
mostravano anche un rCBF aumentato quando FRS veniva confrontato sia con le condizioni base o LCS.
Questa tendenza era anche riconoscibile nel confronto tra FRS contro condizioni base con una soglia più
bassa. Al contrario, quando HCS venivano presentate, queste aree hanno mostrato un rCBF diminuito in
confronto alla condizione base. Quando LCS venivano comparate con la condizione base, non veniva
osservata alcuna attivazione significativa da nessuna parte nel cervello e né il talamo sinistro né il tronco
encefalico mostravano cambiamenti nel rCBF.
Valutazione psicologica della qualità del suono
La valutazione soggettiva della qualità del suono esaminata dal metodo a comparazione accoppiata di
Scheffé rivela un’importante differenza evidente tra FRS e HCS in alcuni elementi della qualità sonora. I
soggetti sentivano che FRS (full range sounds, riproduzione dei suoni a gamma intera, n.d.t.) era più
morbida, più riverberante, con un miglior bilanciamento tra gli strumenti, più comfort per le orecchie, e più
ricca nelle sfumature rispetto a HCS.
DISCUSSIONE
Effetti fisiologici di suoni inudibili ad alta frequenza
Nonostante il fatto che alte frequenze non-stazionarie non venivano percepite come suoni in sé stessi,
abbiamo dimostrato che la presentazione di suoni che contenevano anche una quantità considerevole di alte
frequenze non-stazionarie (cioè, FRS) hanno migliorato in modo significativo la forza dell’attività spontanea
EEG di gamma alpha quando veniva comparata con lo stesso suono però mancante delle alte frequenze
(cioè HCS). In esperimenti paralleli impieganti esattamente gli stessi stimoli e metodi, la misura PET rCBF
ha rivelato che FRS attivavano le strutture cerebrali profonde, inclusi il tronco encefalico e il talamo, in
confronto a HCS. In più, valutazione soggettiva tramite questionario ha rivelato che FRS intensificavano il
piacere dei soggetti a un grado notevolmente maggiore rispetto a HCS. Concludiamo, quindi, che suoni
inudibili ad alta frequenza con una struttura non-stazionaria possono causare effetti non trascurabili sul
cervello umano quando coesistono con suoni udibili a bassa frequenza. Definiamo questo fenomeno
"l’effetto ipersonico" e i suoni che introducono questo effetto "suoni ipersonici". Non pensiamo che l’effetto
ipersonico sia caratteristico del materiale sonoro usato nel presente studio perchè abbiamo
precedentemente confermato, tramite analisi EEG, che lo stesso effetto può essere introdotto da differenti
sorgenti sonore contenenti una quantità significativa di alte frequenze non-stazionarie (per esempio,
Oohashi e altri, 1994). In contrasto al fatto che la corteccia uditoria primaria nei lobi temporali bilaterali era
attivata allo stesso modo da FRS e HCS, vale la pena notare che il tronco encefalico e i foci talamici attivati
dalla presentazione di FRS mostravano un decremento di flusso sanguigno rCBF quando HCS venivano
presentate. Questa scoperta suggerisce che queste aree potrebbero non appartenere al sistema di
percezione uditoria convenzionale. Per di più, è la presentazione combinata delle HFC e LFC, non HFC da
sole, che induce in particolare l’aumento di alpha-EEG e l’attivazione nelle strutture profonde. Interpretiamo
queste scoperte per intendere che l’effetto ipersonico non risulta semplicemente da una risposta
neurofisiologica a frequenze isolate al di sopra di una gamma udibile, ma da un’interazione più complessa
alla quale sia le HFC sia le LFC contribuiscono.
Il ritmo alpha dell’EEG è considerato che si verifichi in soggetti rilassati ma in stato vigile e di essere
suscettibile allo stato emozionale dei soggetti così come allo stato di eccitazione (Drennen e O'reilly, 1986;
Iwaki e altri, 1997), nonostante ci sia considerevole variabilità tra i soggetti nell’incremento del ritmo alpha.
Sebbene i meccanismi alla base della generazione del ritmo alpha non siano ancora stati del tutto chiariti,
un modello animale suggerisce il coinvolgimento di almeno le reti talamocorticali e intracorticali (Steriade e
altri, 1990). La nostra scoperta di una notevole correlazione positiva tra rCBF nel talamo e l’alpha-EEG
occipitale indica che l’alpha-EEG occipitale può riflettere un aspetto di attività nelle strutture profonde,
incluso il talamo. Questa scoperta non contraddice la nostra precedente relazione (Sadato e altri, 1998), che
non si rivolge all’effetto fisiologico dei suoni inudibili ad alta frequenza.
Spiegazione della discrepanza tra il presente studio e quelli precedentemente effettuat i
Il fatto che noi abbiamo utilizzato un intero pezzo di musica della durata di 200 secondi come stimolo sonoro
invece di corti frammenti sonori potrebbe spiegare la discrepanza tra le nostre scoperte e quelle degli studi
precedenti riportati nel 1980 circa per determinare il formato per l’audio digitale dei CD, i quali concludevano
che la presenza di suoni contenenti una gamma di frequenze al di sopra dei 15 kHz non veniva riconosciuta
come una cosa che facesse la differenza nella qualità del suono. La CCIR (1978) e il corrente settore di
comunicazione chiamato International Telecommunication Union-Radio (ITU-R 1997), ha raccomandato che
i campioni sonori usati per la comparazione della qualità del suono non debbano durare più di 15-20 secondi
(CCIR 1978; ITU-R 1997) e che gli intervalli tra i campioni sonori dovrebbero essere di circa 0,5-1 secondo
(CCIR 1978) a causa delle limitazioni della memoria umana a breve termine. Gran parte dei precedenti
esperimenti psicologici, inclusi gli studi di Muraoka e altri (1978) e Plenge e altri (1979), sono stati condotti
utilizzando, essenzialmente, il metodo di presentazione sonora raccomandato dal CCIR. Noi abbiamo anche
esaminato la valutazione psicologica usando lo stesso materiale e sistema di presentazione sonora così
come era stato usato per il presente studio, ma seguiva il metodo di presentazione raccomandato dal CCIR,
e confermava che i risultati erano in accordo con gli studi di Muraoka e Plenge. Nei nostri esperimenti EEG e
PET ci siamo focalizzati sulle risposte fisiologiche del cervello e abbiamo valutato oggettivamente l’effetto
della combinazione di suoni udibili e componenti non udibili ad alta frequenza sull’attività del cervello,
indipendentemente da una valutazione soggettiva della qualità del suono. In accordo con le misure EEG,
l’alpha-EEG occipitale aumentava gradualmente per diverse decine di secondi dopo che l’esposizione a FRS
era iniziata, e questo aumento persisteva per diverse decine di secondi dopo che FRS terminava. Queste
scoperte suggeriscono che il fenomeno che noi chiamiamo l’effetto ipersonico può coinvolgere alcuni
meccanismi neuronali che possono essere caratterizzati da ritardo e persistenza per diverse decine di
secondi. Sembra, quindi, che un’esposizione a FRS più corta di 20 secondi, così come raccomandato dal
CCIR e ITU-R, possa essere insufficiente per introdurre un effetto fisiologico. Per lo stesso motivo, una breve
esposizione a HCS consecutive a FRS con un breve intervallo di 0,5-1 secondo potrebbe non essere
sufficiente a delineare effetti fisiologici indotti dalla precedente FRS. Basato su questa considerazione
fisiologica, abbiamo eseguito il nostro esperimento psicologico con materiale sonoro di maggior durata. I
risultati hanno mostrato una significativa differenza tra FRS e HCS in alcuni elementi della qualità sonora.
Quella differenza era evidente nonostante il fatto che un lungo periodo di presentazione dovrebbe essere più
difficile per svelare sottili differenze tra due materiali dovuto alla limitazione della memoria uditiva a breve
termine. Le nostre scoperte indicano la possibilità che i risultati dei precedenti studi psicologici potrebbero
non essere validi in una situazione dove gli esseri umani sono esposti continuamente a stimolo uditorio
come ad esempio musica o suoni ambientali.
Spiegazione ipotetica di meccanismi neuronali dell’effetto ipersonico
Da una visione autentica della fisiologia uditiva umana, non è così semplice e diretto spiegare le basi
neuronali dell’effetto ipersonico caratterizzato dal fatto che le HFC mostravano effetti fisiologici e psicologici
significativi sugli ascoltatori solo quando venivano presentate con suoni udibili. Sebbene il “come” le HFC
inudibili producano un effetto fisiologico sull’attività cerebrale sia già noto, abbiamo bisogno di considerare
almeno due possibili spiegazioni. La prima è che le HFC potrebbero cambiare le caratteristiche di risposta
della membrana timpanica nelle orecchie e quindi produrre una percezione acustica più realistica, la quale
potrebbe aumentare la piacevolezza. Ad ogni modo, questa ipotesi è improbabile per spiegare il fatto che i
soggetti che mostravano un effetto ipersonico significativo non erano necessariamente consci della
differenza dei suoni in modo consapevole. Una spiegazione alternativa è che le HFC potrebbero essere
trasportate attraverso percorsi distinti rispetto all’usuale percorso uditivo a conduzione d’aria e quindi
potrebbero influire sul CNS (sistema nervoso centrale, n.d.t.), inclusa la struttura cerebrale profonda. E’ stato
riportato che gli stimoli vibratori degli ultrasuoni modulati dalla voce umana attivavano la corteccia uditiva
primaria ed è stato riconosciuto con successo da persone con capacità di ascolto normali così come da
quelle la cui capacità di ascolto è totalmente danneggiata. Comunque, non possiamo concludere che i
meccanismi neuronali che includono l’ascolto degli ultrasuoni, compreso il percorso uditivo a conduzione
ossea, siano il sistema responsabile dell’effetto ipersonico, che coinvolge il tronco encefalico e il talamo.
Queste regioni hanno mostrato un’attività diminuita rispetto alla condizione base quando HCS era presentato
e così possono non appartenere al sistema percettivo uditorio convenzionale. Quindi la partecipazione di
sistemi sensoriali non-uditivi come ad esempio la percezione somatosensoriale ha bisogno di essere
considerata in ulteriori investigazioni. Poniamo speciale attenzione al fatto che FRS è accompagnato da una
intensificazione del piacere con il quale il suono viene percepito, e prevede la partecipazione dei percorsi
neuronali in relazione con sistemi che generano la gratificazione, i quali effettivamente controllano vari
aspetti del comportamento umano. Il presente risultato della PET non sembra essere contraddittorio con
questa visione. Il tronco encefalico contiene gruppi neuronali distinti che sono la maggiore sorgente di
proiezioni monoaminergiche a varie parti del cervello. Questi sistemi monoaminergici si pensa che siano i siti
primari per l’azione di molti stimolanti e sostanze antipsicotiche. Queste fibre si trovano nel fascio
proencefalico mediale, che è considerato essere intimamente collegato con la registrazione di sensazioni
piacevoli. I neuroni monoaminergici o i neuroni oppioidi-peptidergici nelle strutture profonde del cervello
sono caratterizzati da lunghi tempi di residenza nei neurotrasmettitori nelle giunzioni sinaptiche e dalla
partecipazione di un messaggero intracellulare nei neuroni postsinaptici. Queste caratteristiche sembrano
supportare il ritardo e la persistenza dell’effetto ipersonico osservato nei presenti esperimenti EEG.
L’attivazione del talamo può riflettere la sua funzione come parte del sistema limbico, il quale gioca
anch’esso un ruolo importante nel controllo delle emozioni. Potrebbe anche riflettere il ruolo del talamo
consistente nel presentare input sensoriali alla corteccia. Ipotizziamo che cambi di attività nella struttura
profonda possano introdurre alcuni effetti modulatori sulla percezione di suoni udibili e così controllare alcuni
aspetti del comportamento umano. Abbiamo incluso queste caratteristiche nel modello di percezione sonora
bidimensionale: le frequenze del suono nella gamma udibile si comportano come la portante di un
messaggio e le frequenze sopra la gamma udibile, insieme con quelle nella gamma udibile, si comportano
come un modulatore della percezione sonora attraverso i sistemi del cervello, incluso il sistema che genera
la gratificazione. Ulteriori ricerche sono chiaramente richieste per esaminare questo modello ipotetico.
Per finire, le nostre conclusioni che hanno mostrato un incremento nei potenziali alpha-EEG, attivazione di
strutture cerebrali profonde, una correlazione tra alpha-EEG e rCBF nel talamo, e una soggettiva preferenza
nei confronti di FRS, danno una forte evidenza che supporta l’esistenza, non riconosciuta precedentemente,
di una risposta ai suoni in alta frequenza oltre la gamma udibile che potrebbe essere diversa dalla
fenomenologia uditiva più usuale. Un supporto in più a questa ipotesi potrebbe venire da future misurazioni
non-invasive dei marcatori biochimici nel cervello come ad esempio monoamine o peptine oppioidi.
strutture profonde del cervello = tradotto dall’inglese deep-lying brain structures Con tale espressione si
intendono le strutture primordiali del cervello, quelle che nello sviluppo dell’uomo si sono formate prima e
che includono appunto, tra altre cose, tronco encefalico, talamo, amigdala e sistema limbico
giunzioni sinaptiche (o sinapsi) = punto di unione che permette la comunicazione tra le cellule del tessuto
nervoso, cioè i neuroni. Attraverso la trasmissione sinaptica l’impulso nervoso può fluire da un neurone ad
un altro
neuroni postsinaptici = neuroni che ricevono la trasmissione dello stimolo nervoso a valle della sinapsi (si
chiamano infatti recettori). A monte si trova il neurone presinaptico che funge da neurotrasmettitore
alpha-EEG = elettroencefalogramma (misura direttamente l’attività elettrica del cervello) relativo alle onde
alfa, gamma di frequenza compresa tra 8 e 12 Hz, rilevata nelle regioni posteriori della testa su entrambi i
lati, soprattutto con gli occhi chiusi e in stato di rilassamento
rCBF = acronimo inglese dei termini regional cerebral blood flow, flusso di sangue cerebrale relativo ad una
precisa zona, analizzato nelle scansioni PET
metodo di comparazione accoppiata di Scheffè = test per confrontare coppie di medie tra i risultati di un
esperimento
ANOVA = analisi della varianza. Insieme di tecniche statistiche che permettono di confrontare due o più
gruppi di dati confrontando la variabilità interna a questi gruppi con la variabilità tra i gruppi
fMRI = acronimo di functional magnetic resonance imaging, risonanza magnetica funzionale. Tecnica che
permette di visualizzare i cambiamenti nel contenuto di ossigeno correlati all’attività neuronale nel cervello
test post hoc = con tale espressione si comprendono tutte quelle analisi statistiche non contemplate nel
protocollo di ricerca, che vengono effettuate dopo la conclusione della raccolta dei dati.
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