超低周波音が耳のメカニズムをどのように再構築するか

2026年7月9日

要約

研究者たちは、人間の脳が全く独自の生物学的メカニズムを用いて低周波の超低周波音を処理することを実証しました。音波が標準的な聴覚毛細胞では感知できないほど低くなると、エネルギーは毛細胞を完全に迂回し、代わりに内耳の構造支持細胞を乗っ取ります。これらの支持細胞は、独自の神経経路を活性化させる代替電場を生成し、超低周波音が通常の可聴音というよりも、生々しい身体感覚や内耳のうなり音として感じられる理由を説明しています。

主な事実

• 超低周波音の神話が覆される：教科書では人間は20Hz以下の音を聞き取れないとされているが、カルロス・ジュラード博士は、周囲の音圧レベルが十分に高ければ、人間の体は超低周波音を確実に知覚できると指摘している。
  
• 通常の有毛細胞のボトルネック：内耳の蝸牛内部にある特殊な内有毛細胞は、標準的な音波を感知する最前線の翻訳機として機能します。しかし、周波数が超低周波音域に達すると、体液の振動が弱く遅くなりすぎて、これらの標準的な感覚細胞を刺激することができず、結果としてこれらの細胞は音を感知できなくなります。
  
• 内耳の支持細胞を乗っ取る：この研究は、別の経路を明らかにした。通常は聴覚感度を調整する背景調節器として機能する蝸牛内部の構造支持細胞が、この超低周波エネルギーを吸収できるほど柔軟であるということだ。
  
• 代替電場の生成：これらのバックアップ支持細胞が超低周波音に当たると、細胞が屈曲して局所的な電場を生成します。これらの電場は、近くの神経線維を騙すのに十分な強さがあり、脳に直接伝わる代替生体電気信号を引き起こします。
  
• 非線形音量スパイク：この独特な生物学的メカニズムは、よく知られた音響上の謎を解き明かします。超低周波音のレベルがわずかに上昇するだけで、知覚される音量は驚くほど速く、非線形的に増大するのです。環境圧力のわずかな変化でも、音が圧倒的に大きく感じられるようになります。
  
• 騒音感受性の生物学的根拠：蝸牛支持細胞の密度と電気的感受性は人によって自然に異なるため、このメカニズムは、ヒートポンプや発電機の低周波音にひどく悩まされる人がいる一方で、全く影響を受けない人がいる理由を明確に生物学的に説明する。
  
  出典： NTNU

脳は低周波音を他の音とは全く異なる方法で知覚する。おそらくそれが、一部の人が低周波音により強く反応する理由だろう。

16Hz以下の音は、専門家が「超低周波音」と呼ぶものです。これは、一般的には聞こえないと考えられている音ですが、実際はそうではありません。

「音のレベルが十分に高ければ、人間は実際に超低周波音を知覚することができる」と、ノルウェー科学技術大学（NTNU）神経医学・運動科学科の博士研究員であるカルロス・ジュラード氏は述べている。

低周波ノイズに敏感な人もいます。例えば、換気システム、ヒートポンプ、風力タービン、工場、輸送機関、発電機、変圧器などから発生する低周波ノイズです。しかし、低周波ノイズは高周波ノイズよりも低周波ノイズの方が、うなり音や身体的な感覚として感じられることが多いため、測定は困難です。

音をどのように知覚するのか分からなかった

科学者たちは、私たちが超低周波音をどのように知覚するのかについて、長らく確信を持てずにいた。今回、ジュラードはユニバーシティ・カレッジ・ロンドンのトルステン・マルクヴァルトと共に、この問題を調査した。

最近、彼らの研究成果は科学誌「ネイチャー」の「サイエンティフィック・リポーツ」に掲載された論文で発表された 。

「私たちの研究によると、超低周波音は通常の音とは異なる方法で内耳に感知されることが示唆されています」とマルクヴァルト氏は述べています。

内耳の中には、音信号を脳に伝達するために不可欠な、特殊な感覚毛細胞が存在する。

「しかし、非常に低い周波数では、これらの有毛細胞への信号が弱くなりすぎるため、通常は聴覚プロセスに関与する他の有毛細胞が依然としてその信号を拾うことができるのです」とジュラード氏は説明する。

「これらの支持細胞は、通常は脳からの信号を受け取って聴覚感度を調節する役割を担っていますが、脳に送られる神経信号を引き起こすのに十分な強さの電場を発生させることで、超低周波音を知覚できるようにするのです」とマルクヴァルト氏は述べています。

他の音よりも感覚に近い

おそらくそれが、超低周波音が他の音とは違って感じられる理由だろう。

「これは、超低周波音が通常の音とは異なるように感じられる理由を説明できるかもしれない。音圧がわずかに上昇するだけで、音はあっという間に大きくなる。今回の新たな発見によって、この現象を自然な結果として容易に説明できるようになった」とジュラード氏は述べている。

今回の発見は、低周波騒音に悩まされる人とそうでない人がいる理由を理解する上でも役立つ可能性がある。なぜなら、新たに発見されたメカニズムは人によって異なる可能性があるからだ。

原文掲載元はこちら　

 https://neurosciencenews.com/infrasound-noise-sensitivity-31024/