Menschliches Hörspektrum ist größer als bislang gedacht


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Aktivität im Gehirn im Gebiet des auditiven Cortex bei Stimulation durch niederfrequenten Schall und Infraschall.

Copyright/Quelle: Max-Planck-Institut für Bildungsforschung

Braunschweig (Deutschland) – Eigentlich gilt das Spektrum, wie es das menschliche Ohr wahrnehmen kann, als bekannt und liegt zwischen etwa 20 Hertz und 20 kHz. Frequenzen darunter und darüber, sogenannter Infra- und Ultraschall, gelten allgemein als für den Menschen „unhörbar“. Dennoch berichten Menschen immer wieder, dass sie sich etwa von Geräten und Maschinen gestört fühlen, die im normal hörbaren Spektrum eigentlich nicht hörbar sind. Ein internationales Expertenteam hat sich den Grenzen des menschlichen Hörens zugewandt und kommt zu dem Ergebnis, dass das Spektrum dessen, was der Mensch hören kann, größer ist als bislang bekannt. Auch aus grenzwissenschaftlicher Sicht dürften die Erkenntnisse interessant sein – kommt es doch auch bei entsprechenden Phänomenen immer wieder zu Wahrnehmungen von für einige Zeugen unhörbaren Ereignissen.

In der Öffentlichkeit besonders oft diskutiert ist die Frage, ob etwa Windenergieanlagen für Menschen (…und Tiere) schädlich sein können. Einige Anwohner solcher Anlagen glauben das, Experten wiegeln mit Hinweis auf das menschliche Hörspektrum meist ab und schnell kochen die Emotionen hoch.

Die neue Untersuchung wurde im Rahmen des Europäischen Metrologie-Forschungsprogrammes von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) koordiniert. Beteiligt waren auf PTB-Seite nicht nur Akustiker, sondern auch Experten in den Bereichen Biomagnetismus (MEG) und funktionelle Kernspintomografie (fMRT). Ihr Ergebnis: „Der Mensch hört tiefere Töne als bislang bekannt. Und die Mechanismen der Wahrnehmung sind vielfältiger als bisher angenommen.“ Hier tue sich „ein weites Feld auf, auf dem auch die Psychologie nicht außer Acht gelassen werden darf. Und auf jeden Fall gibt es noch weiteren Forschungsbedarf“, so die beteiligten Forscher.

Angesichts der Frage, ob der von Windkraftanlagen erzeugte Infraschall – also sehr tiefe Töne unterhalb der bislang geltenden maximalen Hörschwelle von 16 Hertz – in der Nähe von Wohnhäusern also zu den von einigen Anwohnern beschriebenen Beschwerden wie Schlafstörungen, Leistungsabfall u.ä. führt, sei „sowohl Panikmache als auch pauschales Abwiegeln (von Seiten der Windenergiebranche als auch vieler Behörden) nicht weiterführend“, ist sich der Leiter der Studie, der PTB-Akustiker Christian Koch sicher. „Stattdessen müssen wir mehr darüber herausfinden, was bei der Wahrnehmung von Schall im Grenzbereich des Hörens passiert.“

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Drei Jahre lang haben er und sein Team, zu dem auch Experten aus mehreren Metrologieinstituten sowie Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Bildungsforschung in Berlin und des Ear Institute am University College London (UCL) gehören, die Grundlagen des Hören von „unhörbarem“ Schall untersucht.

Derartiger sehr tiefer (Infraschall unterhalb von etwa 16 Hertz) bzw. sehr hoher Schall (Ultraschall oberhalb von etwa 16 000 Hertz) tritt in vielen Bereichen des Alltags auf: Infraschall entsteht nicht nur bei Windenergieanlagen, sondern manchmal auch dann, wenn ein LKW am Haus vorbeidonnert oder wenn ein Hausbesitzer sich einen Stromgenerator im Keller installiert. Ultraschall kommt zum Beispiel aus den handelsüblichen Ultraschall-Reinigungsbädern, mit denen man seine Brille gründlich putzen kann. Oder aus einem „Marderschreck“: einem Gerät, das mit sehr hohen Tönen dafür sorgt, dass dem Marder der Geschmack auf Autokabel vergeht. Eine spezielle Variante solcher Geräte zur Vertreibung von Jugendlichen ist unter ethischen Gesichtspunkten international in der Diskussion. Mit sehr hohen Tönen, wie sie nur von Kindern und Jugendlichen gehört werden können, wollen sich Erwachsene Ruhe verschaffen.

„In all diesen Bereichen sind teilweise sehr große Lautstärken im Spiel“, sagt Koch. „Ein hörbarer lauter Ton kann das Gehör schädigen – und an den Nerven zerren. Doch was ist mit ‚unhörbaren‘ Tönen? Und was hört ein Mensch wirklich?“

Um das herauszubekommen, wurde in dem Projekt eine Infraschallquelle konstruiert, die Töne ganz ohne Obertöne erzeugt. „Das war nicht trivial, weil Töne fast immer mit ihren zugehörigen Obertönen daherkommen, die Forscher hier aber keine hohen Töne brauchen konnten“, erläutert die PTB-Pressemitteilung. Dieser Quelle wurden nun Versuchspersonen ausgesetzt und nach ihrem subjektiven Hörempfinden gefragt. Diese qualitativen und quantitativen Aussagen wurden mit bildgebenden Verfahren, nämlich Magnetoencephalografie (MEG) und funktioneller Kernspintomografie (fMRT), verglichen.

Die Ergebnisse: „Der Mensch hört tiefere Töne als bislang angenommen, nämlich schon ab 8 Hertz; das ist immerhin eine ganze Oktave tiefer als der tiefste Ton des bisher angenommenen unteren Hörfrequenzbereiches. Denn es konnte bis zu dieser Frequenz eine Erregung des primären auditiven Cortex nachgewiesen werden. Alle Betreffenden gaben dabei ausdrücklich an, etwas gehört zu haben, wobei nicht immer eine tonale Wahrnehmung vorlag. Außerdem wurde beobachtet, dass Gehirnregionen ansprechen, die bei Emotionen eine Rolle spielen.“

Für die Forscher bedeutet dies, „dass der Mensch in diesem Spektrum eher diffus wahrnimmt, dass da irgendwas ist und dass das auch eine Gefahr bedeuten könnte.“

Dennoch seien viele Fragen noch offen: „Im Grunde stehen wir erst am Anfang. Weitere Forschung ist dringend notwendig“, betont Koch. Der Antrag für ein Folgeprojekt läuft bereits. Darin wollen die Forscher gezielt jene Menschen untersuchen, die sich von „unhörbarem“ Schall belästigt fühlen. Schließlich gehe es längst nicht jedem so; manchen lässt ein Windrad neben seinem Haus völlig kalt. Und dann müssen ja auch noch die Effekte berücksichtigt werden, dass manche Menschen bereits aus Angst vor einer objektiv gar nicht vorhandenen Gefahr krank werden. Daher sollen möglichst auch Psychologen mit ins Team.

Viel Forschungsbedarf sehen die Wissenschaftler auch noch beim anderen Extrem, dem Ultraschall. „Obwohl die eingesetzten Messgeräte zu den genauesten der Welt gehören, konnten die Forscher nicht messen, ob und was ein Mensch oberhalb der bisher angenommenen oberen Hörschwelle hört. Aber da auch bei diesen hohen Tönen gilt, dass ein sehr lauter Ton das Gehör schädigen kann, muss hier noch mehr geforscht werden.“

Die Forscher hoffen nun, dass die Ergebnisse des internationalen Forschungsprojektes dazu führen können, dass endlich europaweit einheitliche – und bindende – Schutzbestimmungen für diese Grenzbereiche des Hörens eingeführt werden. Die fehlen nämlich bisher.

…GreWi-Kommentar
Auch Zeugen grenzwissenschaftlich-anomalistischer Phänomene – etwa im Bereich des sogenannten Spuks – berichten immer wieder von akustischen Wahrnehmungen, die nicht allen anwesenden Zeugen zugänglich sind. Der Nachweis, dass einige Menschen ein offenbar größeres akustisches Wahrnehmungsspektrum haben als andere, könnte bisherige Untersuchungen und Schlussfolgerungen auch auf diesen Gebieten in ein neues Licht rücken und neue Fragen aufwerfen. Zudem stellt sich die Frage, ob dieses „erweiterte Spektrum“ nicht auch in anderen Bereichen der Sinneswahrnehmung zu finden ist (…GreWi berichtete, s. Links

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