冷知識丨為什麼指甲刮黑板讓人難受？

時間＼2017-09-22

人對特定聲音的恐懼都不太相同。有的人受不了指甲刮黑板，有的人是剪指甲聲，有的人則是咀嚼聲，甚至有的人會受不了踩雪的聲音。這其中的原因到底是什麼？

一道物理題引發的思考

曾經在一本初中物理的雜誌（《數理天地·初中版》2008年第5期）上，看到這樣一道題目：

老師用粉筆在黑板上寫字，不小心將手指刮到黑板上，發出了非常刺耳的聲音，這種聲音刺耳的原因是

A.響度大 B.音調高 C.音色差 D.速度快

文中作者給出的分析是：手指刮到黑板上，

比用粉筆在黑板上寫字時，發出的聲音頻率大，故聲音比較尖細，音調較高，所以，應選B。

歸結于指甲刮黑板時的音調比較高，是否真的如此簡單呢？是不是還有其他原因呢？

我們的耳朵很特別

人們之所以會對指甲刮黑板的聲音厭煩，

是由於人類的耳道結構。外耳道的平均長度2.5cm，當聲音向鼓膜傳送時，外耳道能使聲音增強，讓那些聲音聽起來比實際更大聲，讓人更加心煩。

早在1986年時，西北大學的研究人員就通過移除噪音中不同的頻率來進行研究。他們從刮黑板的聲音中先去除了赫茲數高的聲音，但是，那種刺耳的感覺仍然存在。接著，將頻率在1000HZ～2000Hz範圍內的聲音（1000Hz的聲音大概接近于女高音美聲中的最高音域）摘除掉，

結果令人渾身不自在的聲音沒有了。對聲音的大小也進行了實驗，其中沒有因果關係。因此，造成聽覺不快的是頻率為1000HZ～2000Hz範圍內的聲音。

2011年，德國麥科米迪亞傳媒大學的科勒和奧地利維也納大學的魯伊特對這個問題做了進一步的研究。

引起人反感的波段出現於 2000Hz至 4000Hz 之間，它是人耳所能放大的最大的噪音。人耳對此聲音頻段的聲音特別敏感，指甲刮黑板聲就屬於這個頻段聲音，它們就會在人耳內得到放大，所以人就會覺得不適。

有研究者特意給一些受試者聽指甲刮黑板的聲音，發現他們除了有內心上的不爽以外，皮膚、心率和血壓都會產生生理反應。即人們聽到刺耳的聲音時，皮膚的導電性也會發生顯著的變化。

不過，當去除聲音裡面2000 — 4000Hz 的頻率時，大家表示不適程度急速下降。

大腦也有錯？

討厭聽到指甲刮黑板的聲音，不能只是怪耳朵，大腦也有責任。研究發現，這種反應源於大腦中的杏仁體。

杏仁體是大腦顳葉內側左右對稱分佈的兩個形似杏仁的神經元聚集組織，是基底核的一部分，位於側腦室下角前端上方。杏仁體是大腦邊緣系統的皮質下中樞，有調節內臟活動和產生情緒的功能。

科學家進行了一項實驗，邀請了13位志願者，讓他們分別聽到多種不同的噪音，在此過程中專業儀器會對他們的腦神經信號進行即時檢測。結果表明，越是聽到令人感到不快的噪音，這些志願者們腦內的杏仁核變得越大越亮。變大的杏仁體繼而啟動了聽覺皮層中負責處理聲音的神經，使人們明顯感知到噪音的刺激。

心理因素作怪

同樣的聲音，當受試者認為聽到的是指甲刮黑板的聲音時，他們會覺得更難受；如果告訴他們那是樂曲裡的聲音，他們會覺得好受很多。前面那些原因都還不能解釋為什麼當人認為這個聲音的來源不同時，對它的感受會不同。這只能說明，心理因素使人類對高頻聲音的感受性有所不同。

黑板也有問題？

就職于麻省理工大腦認知科學系的 John McDermott 教授，在2012年對「為什麼人們討厭聽到指甲刮黑板聲音」的課題做了更進一步的研究。他發現聲音中最容易引起反感的兩個部分 —— 由高頻引起的尖嘯以及波動所引發的猛烈震動。由於先前的科學家發現了高頻對人類厭惡刮擦聲的影響不大，他將研究重心集中在震動上。他認為，造成刮擦聲中最淒厲的部分是20 Hz至200 Hz左右的黑板振動的波頻。

不過，這僅是他的一家之言，且沒有更加確實可靠的證據。

這些聲音是危險提示的信號！

儘管聽到指甲刮黑板的聲音會讓人渾身發顫，很不舒服，但不可否認的是，人類對於這種高頻的聲音是非常敏感的，因為這些聲音雖然令人不快，但卻是一個危險提示的信號。

研究人員在《神經科學學報》發表報告說，指甲刮黑板或玻璃的音訊、新生兒的哭聲以及猴子遇到危險時發出的聲音，均處於 2000HZ 至4000HZ 之間。新生兒的哭聲往往讓父母無所適從，但可以確保新生兒不被大人忽視。猴子遇到危險時的聲音也是很刺耳，並且可以為其他同伴示警。因此，這種厭惡反應很可能是人類進化過程中生成的古老生存本能。

五大最壞聲音

科學家曾經對常見的不愉悅聲音進行評級，得出了人類耳朵所厭惡的“五大最壞聲音”：

看到這裡，你的耳朵是否打了一個激靈呢？

大腦也有責任。研究發現，這種反應源於大腦中的杏仁體。