Ist Infraschall hörbar?: eine fMRT-Studie zur Stimulierbarkeit des auditorischen Kortex durch Infraschall und niedrigfrequente Töne

Abstract

Das Hauptziel dieser Pilotstudie war es, eine Aussage zur Aktivierung auditorischer Kortexareale durch niedrigfrequente Töne (LFT) und Infraschall treffen zu können in Relation zu Frequenzen, für die unser Gehör sensibler ist. Der Tiefton- und Infraschallbereich ist von besonderem Interesse, da in der Literatur Hinweise auf gesundheitliche Schädigungen durch tieffrequente Emissionen existieren, wie sie u.a. durch Großmaschinen, Flugzeuge, Heizkraftwerke sowie im militärischen Bereich entstehen. Hierzu wurden neunzehn gesunde Probandinnen mit normalem Hörvermögen einer funktionellen MRT-Untersuchung in einem 1,5 Tesla MRT unterzogen. Eingesetzt wurde ein hierfür neu entwickeltes experimentelles Setup zur Applikation der niedrigfrequenten akustischen Stimuli mit simultaner Spektralanalyse. Die vorliegende Studie zeigt, dass eine Aktivierung des auditorischen Kortex durch niedrigfrequenten Schall stattfindet und bildgebend nachweisbar ist. Wie die Spektralanalysen ergaben, ging mit jeder 12 Hz-Stimulation zugleich eine Stimulation vor allem der zweiten Oberwelle von 36 Hz einher. Diese Oberwelle hatte einen deutlich geringeren Schalldruckpegel als die Grundfrequenz im Infraschallbereich. Aufgrund der Tatsache, dass das menschliche Gehör für Schall oberhalb von 20 Hz sensibler ist, kann nicht sicher ausgeschlossen werden, dass die Oberwellen für die gemessenen Aktivierungen im auditorischen Kortex mitverantwortlich waren. Einen eindeutigen Nachweis, dass Infraschall alleine eine kortikale Aktivierung bewirken kann, konnte daher im Rahmen dieser Studie jedoch nicht erbracht werden. Unter Berücksichtigung des komplexen technischen Versuchsaufbaues und der im Rahmen der vorliegenden Messungen gewonnenen Erkenntnisse können konzeptionelle Optimierungen für nachfolgende Infraschallprojekte abgeleitet werden. Der erstmalige Nachweis einer LFT-induzierten kortikalen Stimulation bzw. einer erhöhten auditorischen Suszeptibilität von Patienten gegenüber Infraschall hätte weitreichende, u.a. arbeitsmedizinische und umwelthygienische Implikationen; gegenwärtig werden die potentiell pathogenen Effekte dieser Frequenzen häufig als Erkrankung des psychosomatischen Formenkreises betrachtet und verbindliche arbeitsmedizinische Grenzwerte wurden bisher nicht definiert.

Low frequency tones (LFT) and Infrasound (IS) are looked upon as potentially hazardous to human health. We aimed at assessing LFT-/IS-induced activation of the auditory cortex by using fMRI. SPL-dependent activation of the superior temporal gyrus, i.e. Brodmann areas (BA) 41 and 42 as well as BA 22 was delineated subsequent to acoustic stimulation with 12 Hz , 48Hz and 500 Hz stimuli. Our results provide evidence that auditory cortex activation may be induced by LFT-/IS-exposure, depending on sound pressure levels applied. Clinical implications of our findings will have to be addressed by subsequent studies involving patients presumptively suffering from LFT-dependent disorders.