백그라운드 노이즈가 성능을 향상시킬 수 있습니까?

백그라운드 노이즈가 성능을 향상시킬 수 있습니까? 특정 최적의 소음 수준으로 사람들이보고 듣고 느끼는 것이 더 좋습니다. Shutterstock

동료가 침묵을 선호하는 동안 시끄러운 환경에서 일하기를 좋아합니까? 뇌가 단순히 "시끄럽지"않아 외부의 소음이인지 기능을 향상시킬 수 있습니다.

우리는 매일 매일 우리의 감각을 사용하여 우리 주변의 세상을 인식합니다. 우리는 새로운 것을 배우고, 음식을 맛볼 수 있고, 우리가 좋아하는 넷플 릭스 쇼를 볼 수 있도록 정보를 수집합니다. 우리가 자주 고려하지 않는 것은 우리의 감각이 "잡음"에 포격당하는 것이며, 그로 인해 나는 무작위적인 간섭을 의미합니다.

이 간섭은 사용자가 듣는 소음 일 수 있습니다 (예 : 사무실의 에어컨 조절기 또는 헤드폰으로 재생되는 배경 음악 듣기) 또는 사용자가 보게되는 잡음 (예 : TV가 제대로 조정되지 않은 경우 귀하의 화면에 일부 "눈").

이러한 소음은 대개 성가신 것으로 간주되지만 소량의 소음은 실제로 우리의 감각에 도움이 될 수 있다는 증거가 있음을 보여줍니다. 이 현상을 "확률 론적 공명 (stochastic resonance)"이라고합니다.

소음이 성능을 향상시킬 수 있습니다.

확률 적 공명은 원래 동물에서 조사되었다. 예를 들어, 왕새우는 소량의 무작위 전류가 꼬리 지느러미에 추가되었을 때 포식자를 피하는 것이 더 나은 것으로 나타났습니다. Paddlefish는 작은 전류가 물에 더해 졌을 때 더 많은 플랑크톤을 잡았습니다.

백그라운드 노이즈가 성능을 향상시킬 수 있습니까? Paddlefish는 부드러운 피부 민물 고기입니다. Shutterstock

이 실험은 감각 신호가 소음에 의해 향상되고 다양한 동물의 행동을 개선 할 수 있음을 보여줍니다. 인간에 대한 연구는 사람들이 시끄러운 소리를 듣거나, 화면에서 정적을 보거나, 피부에 무작위적인 진동을가함으로써 잡음 레벨을 조작했습니다.


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소음의 강도가 증가함에 따라 특정 최적의 소음 수준으로 사람들이보고 듣고 느끼는 것이 더 좋은 것으로 나타났습니다. 노이즈가 너무 많으면 성능이 저하됩니다.

백그라운드 노이즈가 성능을 향상시킬 수 있습니까? 확성기 공명은 최적 레벨의 잡음이 약한 신호에 추가 될 때 발생합니다. 이 예에서 신호 만 (빨간색 선) 신호를 탐지하기위한 임계 값 (점선) 이하로 유지됩니다. 최적의 양의 잡음을 추가하면 자극이 시스템 임계 값보다 높아지게됩니다. 추가 된 노이즈가 너무 약하면 임계 값이 초과되지 않습니다. 반대로, 잡음이 너무 강하면, 신호는 묻혀 남아있어 잡음과 구별 될 수 없습니다. 저자 제공

성능과 소음 수준 사이의 역 U 관계는 확률 론적 공진의 특성입니다. 이 현상은 실생활에 적용됩니다. 예를 들어, 진동 insoles과 사람들의 발에 소음을 추가하면 노인 성인의 균형 성능을 향상시킬 수 있습니다. 또한 환자들에게 당뇨병, 행정 그것을 사용하여 근육 기능을 보강하다.

소음은 뇌에서 중요한 역할을합니다.

인간의 행동과 지각은 뇌 세포의 발사로 인해 발생합니다. 때로는 뇌 세포가 무작위로 발사되기도합니다. 뇌 세포의 이러한 무작위적인 활동이 당신의 지각과인지 능력에 도움이 될 수 있다는 증거가 점점 더 많아지고 있습니다.

우리 연구팀은 비 침습성 뇌 자극으로 뇌의 소음 수준을 직접 바꿀 때 어떤 일이 일어나는지 알아내는 데 관심이 있습니다.

뇌 세포는 의사 소통에 전기를 사용합니다. 취리히에있는 스위스 연방 기술 연구소 (ETH)의 동료 인 Nicole Wenderoth와 실험을하면서, 우리는 경 두개 난소 자극 (trannsial random noise stimulation, tRNS)으로 뇌 세포를 무작위로 활성화시키기 위해 뇌에 전류를 가했다. 우리 발견 참가자들이 자극을 받았을 때 저품질 이미지를 얼마나 잘 볼 수 있는지를 향상 시켰습니다. 이것은 뇌의 소음이 우리가 더 잘 볼 수 있도록 도와줍니다.

Queensland Brain Institute의 Jason Mattingley와 Matthew Tang과 함께 수행 된 두 가지 추가 실험에서 잡음이 뇌에 미치는 영향에 대한 자세한 통찰력을 제공하기 위해 tRNS를 사용했습니다. 하나의 공부 우리는 의사 결정이 실제로 향상 될 수 있음을 발견했습니다. 즉, 뇌 세포 소음 수준을 조정할 때 의사 결정이보다 정확하고 빠릅니다. 정보가 모호한 경우와 같이 어려운 의사 결정에서만 의사 결정이 개선되었습니다.

3 분의 1 공부 우리는 tRNS가 당신이 시각적 인 착각 중에 보는 것에 영향을 줄 수 있다는 것을 발견했습니다. 이것은 소음이 당신의 두뇌가 사물을 바라 보는 한 가지 방법에 집착하지 않도록하는 데 중요하다는 것을 암시합니다.

요약하면, 우리의 데이터에 따르면 뇌의 소음은 인간의 인식, 의사 결정 및 다른 관점에서 볼 수있는 중요한 부분입니다.

얼마나 많은 소음이 필요한지

인지 기능을 향상시킬 수있는 최적의 소음 수준은 모든 사람마다 다를 수 있습니다. 그것은 왜 어떤 사람들은 시끄러운 환경에서 가장 잘하는 지, 다른 사람들은 침묵을 선호하는 이유를 설명 할 수 있습니다.

다양한 신경 학적 상태에서 뇌 소음이 담당하는 역할이있을 수도 있습니다. 예를 들어, 자폐증, 난독증, ADHD 및 정신 분열증이있는 사람들은 다른 사람과 비교하여 뇌의 과도한 변이를 가지고 있다고합니다.

고령자는 뇌의 소음이 더 많을 수 있으며인지 능력의 저하와 관련 될 수 있습니다. 소음이 적 으면 성능이 향상되지만 초과하면 성능이 저하됩니다. 이것은 나이가 들면서 나타나는 병의 특징과인지 및 지각 문제를 설명 할 수 있습니다.

뇌 소음의 수준은 tRNS를 통해 변경 될 수 있습니다. tRNS는 인간의 행동에 대한 뇌 소음의 역할을 연구하는 새로운 방법을 열어줍니다. 인간의 신경계에서 소음의 역할에 대한 우리의 이해가 확대되고 있습니다. 이를 통해 우리는 소음 수준을 조작 할 수있는 개입이나 장치를 개발할 수있어 건강과 질병의인지 기능을 향상시킬 수 있습니다.

지금은 시끄러운 환경에서 작업하는 것을 선호한다면 성능을 향상시킬 수 있다는 주장을 안전하게 할 수 있습니다.대화

저자에 관하여

Onno van der Groen, 의학 및 건강 과학 학교의 연구원, 에디스 코완 대학교

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