Ciencia 'Fringe': La ciencia del sonido en mente y cuerpo

En el segundo episodio de Franja En la tercera temporada, Walter, Peter y Fauxlivia están llamados a investigar una escena del crimen que, a primera vista, parece ser un robo, a excepción de algunos detalles menores: los ladrones todavía están en la casa, están congelados en una tipo de trance, y todo lo que estaban tratando de robar se ha ido.

El equipo descubre que el objeto robado es una caja que emite un sonido, pone a cualquiera al alcance del oído y luego, eventualmente, los mata. El hombre que lo robó era sordo, lo que explica por qué no se vio afectado. Al disparar un arma cerca de los oídos de Peter, Walter lo ensordece temporalmente, lo que le permite encontrar la caja y desactivarla.

No hay cajas de música asesinas en el mundo real que tengan la capacidad de ponernos en un estado catatónico antes de matarnos (al menos, por lo que sabemos), pero el sonido tiene efectos profundos en nuestro cerebro y nuestro cuerpo.

El cerebro

Aunque está muy lejos de una máquina de matar sonora, uno de los ejemplos más interesantes (y algo misteriosos) del efecto del sonido en el cerebro es la música.

En su libro Este es tu cerebro en la música, Daniel J. Levitin explica nuestra interpretación del sonido en términos simples y dice: “El sonido se transmite a través del aire mediante moléculas que vibran a ciertas frecuencias. Estas moléculas bombardean el tímpano, provocando que se mueva hacia adentro y hacia afuera dependiendo de qué tan fuerte lo golpeen (relacionado con el volumen o la amplitud del sonido) y de qué tan rápido están vibrando (relacionado con lo que llamamos tono) ".

Continúa explicando cómo nuestros cerebros descifran la información auditiva para determinar de dónde provienen los sonidos y qué significan, y cómo y por qué las bocinas de los automóviles nos pueden alertar, mientras que las notas largas y lentas pueden ser tranquilizadoras.

Hemos desglosado nuestros cerebros y nuestra música aún más, observando que la estructura de las canciones es una parte importante de lo que afecta a nuestros cerebros tan profundamente que crea una respuesta física. ¿El secreto? Estrés.

La estructura de la canción y el significado que ponemos detrás de ciertas canciones pueden provocar respuestas poderosas cuando esas moléculas bombardean nuestros tímpanos, dándonos la piel de gallina, palmas sudorosas e incluso una descarga de dopamina.

Levitin expande la idea de estructura, diciendo:

“Quizás la ilusión última en la música es la ilusión de estructura y forma. No hay nada en una secuencia de notas que cree las ricas asociaciones emocionales que tenemos con la música, nada acerca de una escala de un acorde, o una secuencia de acordes que intrínsecamente hace que esperemos una resolución. "Nuestra capacidad para dar sentido a la música depende de la experiencia, y de las estructuras neuronales que pueden aprender y modificarse a sí mismos dentro de cada nueva canción que escuchamos, y con cada nueva escucha de una canción antigua".

El cuerpo

Aunque el sonido tiene el poder de afectar nuestros cerebros tan profundamente que puede provocar una respuesta física, el efecto que el sonido puede tener en nuestros cuerpos es otra cuestión completamente. Aquí no estamos hablando de una respuesta neurológica que se vuelve física, sino del grado en que la frecuencia y el volumen pueden afectarnos a nivel fisiológico.

En un extracto de su libro El sentido universal: cómo el oído moldea la mente que apareció en Ciencia popular, Seth S. Horowitz discute los efectos fisiológicos que el sonido puede tener en nuestros cuerpos. Más específicamente, aborda el infrasonido o la cuestión de si las armas acústicas son o no teóricamente sólidas.

El infrasonido es un sonido de baja frecuencia que está por debajo de 20Hz, lo que significa que está fuera del alcance de la audición humana. Horowitz señala que este sonido, al igual que cualquier otro tipo de sonido, tendrá efectos poderosos una vez que alcance niveles de decibeles altos (140 dB y más). Aunque desacredita la existencia de algunos estudios de sonido seriamente siniestros de un investigador francés llamado Vladimir Gavreau, explica que el infrasonido tiene características que no lo descartan totalmente como un arma.

"La baja frecuencia del sonido infrasónico y su correspondiente longitud de onda larga lo hace mucho más capaz de doblarse o penetrar en su cuerpo, creando un sistema de presión oscilante", dice Horowitz. "Dependiendo de la frecuencia, resonarán diferentes partes de su cuerpo, lo que puede tener efectos no auditivos muy inusuales".

Él usa el ejemplo de tus globos oculares, que resuenan a 19Hz. Si se sentara frente a un subwoofer tocando un tono a 19Hz y lo elevara a 110 dB, podría comenzar a ver cosas realmente extrañas: luces de colores y tal vez figuras oscuras. Incluso a volúmenes relativamente normales, los globos oculares comenzarán a contraerse a esa frecuencia.

Sin embargo, no son solo nuestros ojos. Nuestros recipientes de carne torpe tienen todo tipo de frecuencias de resonancia. Nuestros cráneos (menos la carne y el cerebro), por ejemplo, tienen resonancias acústicas a 9 y 12 kHz, 14 y 17 kHz, y 32 y 38 kHz. En su mayor parte, esas frecuencias no requieren equipos altamente especializados para emitir. Entonces, ¿podrían usarse como un arma para hacer explotar la cabeza de alguien?

Teóricamente, tal vez, pero no en la práctica. Para un cráneo que es cerebro y todo, las cosas cambian.

"De hecho, cuando una cabeza humana viva se sustituyó por un cráneo seco en el mismo estudio", dice Horowitz, "el pico de resonancia de 12 kHz fue 70 dB más bajo, con la resonancia más fuerte ahora a unos 200Hz, e incluso eso fue 30 dB más bajo Que la resonancia más alta del cráneo seco. Es probable que tengas que usar algo del orden de una fuente de 240 dB para que la cabeza resuene de forma destructiva, y en ese momento sería mucho más rápido golpear a la persona en la cabeza con el emisor y terminar con eso ".

Solo para ilustrar, la cámara de pruebas acústicas altamente especializada en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA es capaz de producir sonidos de hasta 150 dB para pruebas de sonido severas como la que se administra al Telescopio Espacial James Webb. Entonces 240 dB? Eso es una locura alta. No es exactamente algo que podamos encajar en una caja de sonido asesina.

Aun así, está muy claro que el sonido puede tener efectos increíbles en nuestros cuerpos, incluso si dichos sonidos suenan silenciosos.