難聴の有病率は年齢とともに増加し、80歳以上のアメリカ人の90%近くが聴力の一部または大部分を失っている。
聴覚障害は、社会的孤立、認知の問題、認知症と関連するという研究結果もあり、聴覚保護具の必要性が浮き彫りになっている。
コロラド大学医学部耳鼻咽喉科助教授のナサニエル・グリーン博士は、「難聴は、認知症や認知症罹患率増加の唯一最大の修正可能な危険因子です」と語る。
グリーン氏と彼の研究チームは、難聴とその予防に関する科学を発展させ、より大きな影響を与えることを期待している。
「難聴は解決すべき興味深い問題だと思います。現在のところ、このような傷害を予測する方法がわからないという知識のギャップがあります。難聴による傷害をより正確に予測することができれば、異なる被曝をした場合に、その人がどの程度の傷害を受けるかをより正確に予測することができます。そうすれば、意思決定者に対して、被曝者をどのように保護すべきか、より的確なアドバイスができるようになるのです」。
音と人間の耳の限界
この複雑な問題は、人間の聴覚システムと音との関係を理解することから始まり、様々なタイプの騒音暴露を理解する必要がある。
例えば、芝刈り機や工場内の定常的な轟音など、連続的で長時間の騒音がそうである。
これとは対照的に、大きな音や速い音、つまり衝動的な音は、破裂音のようにやってくる。
「ダンプカーが横から落とされる音や、射撃場での銃声を思い浮かべてください」とグリーン氏。
騒音を調査し、職場環境方針を設定する際、連邦政府が規定する保護は、連続的な騒音と衝動的な騒音の両方に関して、いくつかの注意事項に基づいている。
例えば、閾値140デシベルを超える衝動的な騒音にさらされた場合、聴覚保護が必要となる。
しかし、聴覚保護とデシベル制限の関係は単純ではない。
「インパルス騒音には、射撃場での銃声、花火、航空機の飛行など、さまざまな種類があります。騒音源によって傷害や難聴の種類は異なります。この勧告では、その部分は考慮されていません(聴覚保護は、より低いデシベルレベルの様々な暴露時間でも機能します)。あくまで140デシベルという厳密なものです」。
ノイズをもたらす研究室の構築
その複雑さを示す一例として、グリーンはボストンマラソン爆弾テロ事件後の聴力損失に関する研究を挙げた。
「一人はかなりの難聴で、もう一人の聴力はまったく問題ない。つまり、140デシベルという制限は、人々を守るために控えめな数値に設定されているのです。しかし、それは現場が言っていることでもあります。 現時点では、これ以上の予測方法はありません。」
「傷害は、騒音レベル、音源、距離、人の向いている方向など、さまざまな要因によって決まります。すべての要因が聴力傷害の予測を難しくしているのです。実験室でも公共の場でも、インパルスノイズは連続ノイズと容易に対照をなします。」とグリーンは言う。
「連続的な騒音では、テストや再現が容易な音を扱います。実験室で信じられないような大音量のインパルスノイズを発生させ、一貫性のある再現可能な方法で行うのは難しいのです。」
研究者たちは、音響マネキンと提供された死体標本にインパルスノイズの影響をテストするためのセットアップを作成した。
ラウドスピーカーを使用し、通常の長時間騒音レベルを増加させたときの耳の変化の反応を測定した。
その後、実験はショックチューブ(170~190デシベルの騒音を発生させる装置)に移った。
このショックチューブは、銃声や爆発音、超音速の航空機に似た衝撃波を発生させる。
試料の内耳に設置された小型圧力センサーを通して、グリーンの研究チームは衝撃波が人体構造に与える影響をモニターすることができる。
「内耳の骨は、低レベルの音を伝達するのに非常に効率的です。しかし、我々がテストしているような非常に高いレベルの音を聞き始めると、それらを固定している靭帯、腱、筋肉は、伸びすぎた輪ゴムのような働きをし始め、全体的な動きが制限されます。」
この輪ゴムのような効果は、耳の中の有毛細胞にも影響を与える。中耳の動きが制限されるため、内耳に届く音は広がり、すべてが刺激される。
「より多くの有毛細胞が刺激され、損傷する可能性があります。」とグリーンは言う。
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