Di laboratorium, suara menjadi misterius dan indah. Apa yang sering dianggap biasa di dunia luar, berubah menjadi gelombang dan frekuensi suara, mengubah gagasan ilmiah.
Di sini suara mengubah strukturnya, mengungkapkan sifat luar biasa dan ditemukan di tempat-tempat yang tidak terduga. Suara juga dapat memiliki efek luar biasa pada otak manusia. Hari ini kami akan memberi tahu Anda tentang sepuluh penemuan ilmiah menarik terkait suara.
10. Suara dapat menjelaskan proses anestesi
Secara tradisional dalam pengobatan, diyakini bahwa sel-sel saraf "berbicara" satu sama lain menggunakan impuls listrik. Mereka adalah saluran sinyal yang melaluinya perintah dikirim dari otak ke tangan untuk melambaikan kuas atau mengelus kucing. Ini tidak terdengar meyakinkan bagi fisikawan. Hukum termodinamika menyatakan bahwa impuls listrik harus menghasilkan panas, tetapi ini tidak diamati dalam tubuh manusia. Fisikawan telah mengajukan hipotesis lain: saraf tidak mengirimkan listrik, tetapi gelombang suara. Tidak semua ilmuwan setuju, tetapi itu bisa menjelaskan misteri medis yang sudah lama ada.
Obat anestesi telah ada sejak lama, tetapi masih belum ada keyakinan yang kuat tentang bagaimana mereka berhasil mengurangi kepekaan tubuh. Sel saraf memiliki membran. Untuk mengirimkan pesan audio, pesan tersebut harus pada suhu yang sesuai dengan suhu normal tubuh manusia. Ada kemungkinan bahwa obat anestesi mengubah suhu intraseluler, membuat membran tidak dapat memancarkan gelombang suara yang mengandung sinyal nyeri.
Video promosi:
9. Sistem visual dapat dikaitkan dengan pendengaran
Eksperimen lain dengan monyet membuat semua orang membuka mulut. Monyet-monyet tersebut dilatih untuk menyentuh titik cahaya setiap kali muncul di panel. Saat titik terang, monyet melakukannya dengan mudah; saat titik tumpul, monyet mulai mengalami kesulitan. Namun, ketika kemunculan titik pingsan disertai dengan suara tajam, monyet menyentuhnya dengan sangat cepat sehingga hanya ada satu penjelasan - otak dapat menggunakan suara tersebut untuk melihat dengan lebih baik.
Ini bertentangan dengan gagasan tradisional tentang sistem saraf. Dulu ada anggapan bahwa bagian pendengaran dan visual otak tidak terhubung satu sama lain. Namun, pengamatan yang ditargetkan terhadap 49 neuron visual di otak monyet membuktikan sebaliknya. Di hadapan sinyal suara di titik redup, neuron berperilaku seolah-olah mata melihat cahaya yang lebih terang dari yang sebenarnya. Waktu reaksi sangat cepat sehingga hanya kehadiran hubungan langsung antara bagian pendengaran dan visual otak yang dapat menjelaskan hal ini.
Interkoneksi sistem sensorik ini dapat menjelaskan peningkatan penglihatan pada tuna rungu dan seringnya kehadiran pendengaran akut pada tuna netra. Area otak yang sebelumnya bertanggung jawab atas barang yang hilang diarahkan kembali ke area lain.
8. Metode baru analisis darah
Tes darah adalah hal terpenting dalam membuat diagnosis yang benar, tetapi sulit. Teknik pemeriksaan darah konvensional bisa memakan waktu lama, sampel bisa rusak, dan ada risiko infeksi. Laboratorium sulit diangkut.
Baru-baru ini, metode baru telah muncul yang membalikkan semua ini. Sekarang darah bisa diuji dengan gelombang suara dan mendapatkan hasil yang cepat dan akurat. Ketika para ilmuwan menginginkan informasi tentang kondisi pasien, mereka mencari eksosom. Pembawa pesan kecil yang disekresikan oleh sel ini dapat mengetahui banyak hal tentang kesehatan tubuh dan gangguannya.
Teknik baru ini didasarkan pada pemisahan sel, trombosit, dan eksosom menggunakan getaran suara pada frekuensi yang berbeda. Darah terkena getaran akustik dalam waktu yang sangat singkat, yang mencegah kerusakan pada sampel.
Penggunaan suara untuk analisis darah menawarkan kemungkinan yang besar. Diagnosis cepat, tes organ yang sebelumnya sulit dijangkau, penolakan dalam banyak kasus dari biopsi yang diperlukan sebelumnya hanyalah beberapa keuntungannya. Salah satu fitur yang paling berharga adalah pengujian dapat dilakukan menggunakan kit portabel yang dapat digunakan di segala hal mulai dari ambulans hingga desa-desa terpencil.
7. Respon terhadap levitasi
Penggemar aeronautika telah mencoba mengatasi gravitasi dengan segala cara yang memungkinkan, dari magnet hingga laser. Ternyata jawabannya adalah gelombang suara. Pada tahun 2014, Universitas Skotlandia menemukan bahwa mereka mungkin dapat digunakan untuk mengangkat benda.
Gelombang suara menciptakan tekanan pada lingkungan, dalam kasus kami, di udara. Tekanan ini bisa digunakan untuk membuat levitasi. Namun, para ilmuwan gagal membuat perangkat yang berfungsi.
Masalahnya ternyata tradisional. Untuk mengatasi gravitasi, gelombang harus dipancarkan dalam urutan tertentu. Untuk menjaga suatu benda dalam posisi diam horizontal atau membuatnya bergerak ke arah yang diinginkan, tekanan pada semua titik harus sama. Ini membutuhkan perhitungan matematis yang sangat kompleks.
Baru-baru ini, sekelompok ilmuwan lain menggunakan perangkat lunak dan data khusus dari peneliti Skotlandia untuk membuat spesimen ajaib. Mereka menemukan tiga kombinasi dan bahkan berhasil menciptakan bidang suara tiga dimensi menggunakan 64 speaker mungil.
Bidang yang disebut "hologram akustik" berhasil menahan bola polistiren di udara. Dengan menggunakan tiga kombinasi suara yang berbeda, para peneliti mampu membuat bola-bola tersebut saling menempel, berdiri diam, atau berada dalam sangkar getaran suara.
6. Suara bisa memadamkan api
Awalnya, para guru di George Mason University di Virginia menolak untuk percaya pada kesuksesan kedua siswanya. Dua insinyur masa depan memutuskan untuk memadamkan api dengan gelombang suara. Penelitian sebelumnya tentang masalah ini membangkitkan minat dan keinginan mereka untuk menghasilkan alat pemadam suara pertama.
Karena mereka adalah insinyur dan pemrogram elektronika, bukan ahli kimia, pada awalnya mereka kebanyakan menerima ejekan daripada dukungan. Tetapi Seth Robertson yang berusia 23 tahun dan Viet Tran yang berusia 28 tahun masih melanjutkan tes mereka, di bawah bimbingan seorang profesor dan terkadang dengan uang mereka sendiri.
Mereka segera meninggalkan musik, karena ombaknya terlalu kacau untuk memadamkan api. Ide utama dari metode ini adalah untuk memblokir akses ke api untuk memberinya oksigen. Ini dilakukan ketika getaran frekuensi rendah dalam kisaran dari 30 hingga 60 hertz diterapkan pada api.
Getaran suara menciptakan area yang dijernihkan dengan sedikit oksigen. Kekurangan oksigen membuat nyala api padam. Untuk membuat alat pemadam api portabel, banyak pekerjaan yang diperlukan, Anda perlu menguji alat pemadam api pada berbagai jenis bahan bakar dan bentuk penyalaan. Tetapi pembukaan membuka pintu ke media pemadam yang lebih baik yang tidak meninggalkan racun seperti alat pemadam api konvensional.
5. Suara mengubah selera
Suara frekuensi rendah tidak hanya memadamkan api. Mereka juga memberi rasa pahit pada makanan. Di ujung lain skala, frekuensi tinggi mereka menambahkan sedikit rasa manis.
Alasannya tidak sepenuhnya jelas, tetapi berbagai eksperimen di laboratorium dan restoran telah memastikan bahwa suara memengaruhi rasa. Para peneliti menyebutnya "modulasi rasa". Suara tampaknya menambahkan kepahitan atau rasa manis pada hampir semua hal mulai dari kue hingga kopi.
Efek yang tidak biasa ini tidak mempengaruhi pengecap seperti itu. Suara tampaknya memengaruhi cara otak merasakan informasi rasa. Nada tinggi atau rendah dari frekuensi membuatnya lebih memperhatikan rasa manis atau pahit dari makanan tersebut.
Suara bising juga bisa berdampak negatif pada nafsu makan. Sebuah studi tahun 2011 menunjukkan bahwa kebisingan latar belakang dapat memainkan peran besar. Jika terlalu keras, orang akan merasa kurang asin dan manis dan tidak menikmati makanannya. Ini menjelaskan mengapa restoran yang bising dapat menyajikan makanan yang tidak enak dan mengapa maskapai penerbangan memiliki reputasi buruk di bidang ini.
4. Simfoni data
Mark Ballora dibesarkan dalam keluarga musik. Belakangan, selama studi doktoralnya, dia menjadi tertarik untuk mengubah informasi menjadi musik. Dia mengambil sonifikasi - penerjemahan data kering menjadi gelombang suara.
Selama dua dekade berikutnya, Ballora menciptakan lagu yang berisi data dari beberapa penelitian, termasuk energi bintang neutron, siklus suhu tubuh tupai Arktik, radiasi matahari, dan badai tropis.
Saat membuat simfoni berikutnya, Ballora pertama-tama berkenalan dengan informasi dan subjek penelitian. Kemudian dia memilih suara yang cocok dengan angka dan sifat penelitian.
Suara yang berputar-putar itu mirip dengan badai tropis. Angin matahari, yang diiringi musik, menciptakan melodi "perubahan dan kedipan". Meskipun ini belum tersebar luas di dunia ilmiah, sonifikasi telah menerima beberapa pengakuan dalam astronomi.
Di Observatorium Astronomi Afrika Selatan di Cape Town, astrofisikawan buta Wanda Merced mendengarkan data yang diterima. Dia menemukan bahwa ledakan bintang menghasilkan gelombang elektromagnetik ketika partikel bertukar energi sebagai hasilnya. Rekan-rekannya yang bisa melihat melewatkannya karena mereka hanya melihat grafik.
3. Efek pesta koktail
Ketika para peneliti memutuskan untuk mempelajari fenomena yang disebut "efek pesta koktail", mereka beralih ke pasien epilepsi, karena mereka sudah memiliki objek yang diperlukan untuk diamati - elektroda di sekitar otak mereka.
Elektroda dirancang untuk merekam aktivitas otak selama kejang, tetapi tujuh pasien setuju untuk berpartisipasi dalam penelitian pesta koktail. Itu terletak pada kenyataan bahwa di lingkungan yang sangat bising, seseorang dapat berkonsentrasi pada percakapan yang ditentukan dengan ketat. Ilmuwan ingin memahami bagaimana otak bekerja dalam kondisi gangguan kebisingan aktif.
Setiap subjek mendengarkan rekaman yang sama di tengah kebisingan, tidak dapat memahami ucapan pembicara. Mereka kemudian mendengarkan versi jelas dari kalimat yang sama, diikuti oleh rekaman berisik lainnya. Hebatnya, kali ini semua subjek memahami pembicara. Aktivitas otak menunjukkan bahwa mereka tidak berpura-pura.
Selama tes pertama (dengan rekaman yang terdistorsi), area otak yang bertanggung jawab untuk mendengar dan berbicara tetap tidak aktif. Tapi selama sisa audisi, mereka berhasil. Ternyata, alasan kemampuan kita untuk mengikuti percakapan di pesta yang bising terletak pada plastisitas otak yang luar biasa dan secepat kilat.
Begitu otak mengenali kata-katanya, otak mulai bereaksi berbeda terhadap kalimat kedua yang terdistorsi. Dia menyempurnakan sistem pendengaran dan bicara, yang memungkinkannya untuk menentukan sumber ucapan dan menyaring kebisingan.
2. "Kebisingan merah muda"
Di antara penderita insomnia, istilah "white noise" terkadang identik dengan istirahat malam yang nyenyak. Kemampuan otak untuk mengabaikan suara kecil - seperti suara kipas - membantu banyak orang tertidur. Tetapi beberapa penelitian independen telah menunjukkan bahwa ada sesuatu yang lebih baik untuk tidur nyenyak - kebisingan merah muda. “White noise” adalah suara dengan kekuatan seragam di semua frekuensi, sedangkan “pink” adalah campuran suara yang kekuatan sinyalnya berbanding terbalik dengan frekuensinya. Sebuah cahaya di mana kondisi yang sama terpenuhi tampak merah muda, yang memberi nama yang mirip untuk suara itu.
Suara angin yang menyenangkan, gemerisik daun, atau suara hujan yang menggempur atap bisa mengurangi aktivitas otak. Hasilnya, tidur menjadi lebih nyenyak dan lebih nyenyak. Peneliti China menemukan bahwa "kebisingan merah muda" membuai 75% sukarelawan. Ketika mereka menguji tidur siang, mereka menemukan bahwa mereka yang tidur dengan suara merah jambu pulih 45 persen lebih baik daripada yang lain.
Bagi para manula, ini bisa menjadi kabar baik. Penuaan menyebabkan tidur fragmentaris, yang bertanggung jawab atas hilangnya memori. Sebuah kelompok dari American University menguji orang-orang yang berusia di atas 60 tahun, mengekspos beberapa dari mereka selama tidur pada "suara merah muda". Di pagi hari, tes memori dilakukan. Mereka yang tidak pernah terpapar kebisingan merah jambu menunjukkan kinerja tiga kali lebih buruk.
1. Ada orang yang membenci suara
Bagi mereka yang menyukai pink noise atau konser rock, mungkin tampak tidak realistis untuk bertemu seseorang yang tidak dapat menikmati suara yang merdu. Mereka yang berkeringat dan mengalami jantung berdebar-debar saat mendengar suara tertentu.
Sementara beberapa orang mungkin mengira orang-orang ini berpura-pura, para ilmuwan di Inggris telah menemukan bahwa intoleransi terhadap suara adalah diagnosis medis yang nyata. Penyakit ini disebut misophonia dan berhubungan dengan kelainan otak. Orang dengan kondisi ini memiliki lobus frontal yang lebih kecil dan lebih lemah daripada orang lain.
Dua kelompok orang mendengarkan suara sementara para ilmuwan mempelajari aktivitas otak mereka. Di kelompok pertama ada penderita misophonia, di kelompok kedua - tidak. Suara yang tidak menyenangkan menstimulasi lobus sentral otak di semua subjek, terlepas dari kelompoknya. Area otak ini, antara lain, bertanggung jawab atas emosi dan respons terhadap tantangan untuk bertarung.
Namun, otak misofonik bereaksi lebih intens dan menghasilkan gejala stres fisik seperti jantung berdebar-debar dan berkeringat. Menariknya, aktivitas lobus sentral secara langsung bergantung pada adanya anomali di lobus frontal.
Diterjemahkan oleh Dmitry Oskin
