作者 | 燕翔
編輯 | 李霄 徐子婧
來源 | 我是科學家iScientist
降低噪聲就等於健康睡眠，就可以延長我們的生命。
如果把顱骨看成是混凝土外牆，我們大腦的顱腔很像是一座音樂廳。
“靠口才吃飯的人”往往腦卒中的比率低。比如說語言類從業者。我們調查中的所有主持人，所有的播音員，甚至幾乎所有的歌唱家，沒有得腦溢血的。
2020年11月15日，“科普中國-我是科學家”第29期“聽！奇妙的聲音”演講現場，清華大學建築聲學實驗室主任、中國聲學學會建築聲學分會副主任委員燕翔帶來演講：《聲波裡的健康密碼》。
燕翔演講視頻：
以下為燕翔演講實錄：
2020.11.15 北京
大家好，我是燕翔，來自於清華大學建築學院建築聲學實驗室，主要研究方向是建築聲學。今天在這裡，向大家介紹這些年我在聲音和健康方面的研究和發現。
歌德曾經說過，建築就是凝固的音樂，我們在建築裡面聽到的聲音實際是建築的聲波。
這是公元前三世紀左右修建的古羅馬的露天劇院，它可以容納一萬多人。在沒有任何揚聲器情況下，在舞臺上講話，一萬人都可以清楚得聽到。這實際就源於它的整個設計形式——起坡、長寬的尺寸，以及後臺反射的聲音等等。
我的主要專業就是研究在建築空間中，聲音是怎樣傳播的？如何來控制聲音？
最早,人們並不瞭解怎麼控制建築中的聲音。比如維也納金色大廳，所有音樂家都知道在這裡演出的聲音效果最好，但它並不是人為設計的，而是在十九世紀建完以後就有很好的效果。
這實際上是“自然選擇”的結果。後來人們對它進行研究，發現它的空間、它所用的材料、它的比例等等都特別適合聲學。
大概十多年前，我們團隊參與了國家大劇院的設計。這個時候我們已經瞭解了房間中聲音該怎樣控制。比如，大劇院頂棚上的那些車轍印，並不是為了好看，而是仿效了維也納金色大廳的藻井。雖然藝術形式不同，但是得到的物理效果是一樣的——使得聲音散射開來。
在劇院、音樂廳、影院等建築的設計中，除了要考慮聲音的效果，也要考慮噪音幹擾的問題。國家大劇院當時就碰到一個很嚴重的問題。這是我們國家第一次在劇院建築中使用薄殼結構。大劇院外面是一種鈦金屬屋面板，下雨的時候會產生雨擊噪聲，裡面的人聽到的聲音像打鼓一樣。
在裡面加一些什麼材料阻止這個聲波的傳播？我們清華大學大概做了幾個月的實驗，解決了暴雨情況下的噪聲問題。
噪聲不光對劇院、影院這種觀演空間有影響，在我們民用建築中問題也非常多。
我們的生活中需要追求一種寧靜，但城市中由於人員的聚集、各種設備、車輛等等造成的噪聲非常頻繁。設備噪聲，社會生活噪聲，道路交通噪聲，施工噪聲……幹擾著我們的生活，尤其會影響我們的睡眠。
我們曾經做過一個實驗，這個在國際上也是比較尖端的實驗：噪聲環境到底對我們睡眠健康有什麼樣的影響？我們建了一個0分貝實驗室，相當於聽不到聲音，之後邀請受試者在0分貝到將近48分貝之間的環境中睡覺。
我們夜晚睡眠的時候，不是從頭一睡到底，而是有若幹個睡眠週期。每個週期從淺度睡眠到深度睡眠，再從深度睡眠恢復到淺度睡眠，之後再進入下一個週期。
我們發現噪聲就像鬧鐘一樣，在每個睡眠週期的深度睡眠快要結束的時候，它會把你喚醒。每個週期如果早喚醒你那麼幾分鐘，那麼可能會造成你的深度睡眠總量減少。而深度睡眠影響我們的生長髮育，影響我們的免疫力，影響我們整個人身心的健康。
正常的情況下，深度睡眠總量，大概在1-1.5小時左右。我們經過實驗發現，背景噪聲就相當於這個鬧鐘，鬧鐘聲越大，就越有可能提早結束深度睡眠。一晚上有4-5個深度睡眠週期，每個週期都被打擾，那總的深度睡眠就減少了。
我們發現的結果是——噪聲每增加1分貝，深度睡眠將減少4%。比如，你睡在一個很安靜的環境下，30分貝；另一個人睡在馬路旁邊，背景噪聲比你的高出2個分貝。按照這樣的結論來看，他的深度睡眠就少了8%。如果按1年來算，有噪聲環境的那個人的深度睡眠比你要少了一個月，這個比例還是很高的。
安靜對於我們健康的睡眠來講至關重要。
我們通過0分貝的睡眠實驗，回答了在背景噪聲的環境下，噪聲會真真正正、時時刻刻影響到我們的健康。可以說，降低噪聲就等於健康睡眠，就可以延長我們的生命。
如何降低噪音？比如可以用隔聲屏障、隔聲窗、靜音設備、隔聲門、隔音材料、吸音材料等等。
城市中的噪聲還有很多來自於振動，振動對我們人的影響是很大的。大家如果有人住在輕軌旁邊，住在高鐵旁邊的話，都會深刻體會到振動和噪聲對人們的影響。
國家大劇院最早的選址挨著北京地鐵一號線，後來為了避開地鐵，向南轉移了大概70米。所以現在大家從一號線的天安門東地鐵站出來，再進入國家大劇院，要經過一個水廊。
解決振動的問題，很多情況下要做減振處理。如果不處理，振動會從大地傳給建築，建築傳給房間，最後房間傳給人，然後會產生一些很嚴重的影響。噪聲或者是振動，給城市中很多人帶來健康的負面影響。我們的身體不同的位置有不同的功能頻率。比如我們的心臟大概是60赫茲，如果經常有60赫茲的噪聲，會造成我們心煩意亂。
這是人體的一種響應，但是這個振動在某些情況下，也還有一些健康效應——這是我們近十年的研究發現。這個研究好像在國內只有清華大學在做。
如果把顱骨看成是一個混凝土外牆，我們大腦很像是一個音樂廳。我們的聲音可以傳入大腦，但是這個傳入不是靠空氣，而是靠你自己講話的時候，你的聲音會引起顱骨的共振，共振了以後，聲音會在你的大腦中傳播。你的大腦內部就像一個音樂廳一樣，聲波不斷地在振動。
舉一個例子，大家把手可以放在頭頂，大家發一個“依——”i的音，可以清楚地感受到自己的顱骨在振動；你可以發一個“啊——”a的音，就是沒有振動。
這種振動有什麼效應呢？
非常偶然的一個機會，我們在美國參加一個學術會議，會議上有人提到古代人類中，我們是智人的後代，還有一個和我們進行競爭的是尼安德特人。他們在歷史過程中被智人競爭超過了，最後就整個消亡了。
尼安德人消亡的原因到現在還是一個謎，其中有一種學派認為是尼安德特人不會講話，所以他的顱骨是不經過振動的，大腦裡沒有振波在振盪，而我們智人是會說話的。
最簡單來看，尼安德特人的下巴是往裡抻的，所以他的聲帶是柔軟鬆馳的。我們人的下巴是往前伸的，所以聲帶是拉直的，就像小提琴被擰緊了一樣。所以我們的古人經過上百萬年的大腦的振盪，使得我們更加的智慧，大腦清除了更多有害的物質。尼安德特人就被我們智人超越了。
這是一個很有意思的事情，這完全是一個科學的問題，但它還沒有和我們的研究產生關係。
後來，我們又關注到另外一件事。在醫院裡，有用聲波的方法來治療人體疾病的情況，比如說超聲波碎石。我們的內臟，有些很難物理穿入，比如大腦，一種方法就是採用振波振盪。
我們的大腦就像豆腐一樣，放在一生都無法變形的顱骨中，裡面的血管一生都不能運動。隨著歲數的增長，時間長了血管就容易出現堵塞。而在我們發聲的時候，可以向大腦產生很強的振動。我們稱之為三腔振動，就是口腔帶動鼻腔，帶動顱腔產生振動。凡是有三腔振動的聲音，像依i、淤yu、音yin、聞wen等那種鼻音，還有後鼻音的發音方法，都能夠帶來比較好的顱骨振動。
這個振動時時刻刻發生在我們的身上，但可能大家並不清楚。所以我們在清華大學就對它進行了詳細的測量。到底振動有多大？大家可能想象不到，幾乎和地鐵振動一樣，甚至比地鐵振動還要大——我們實測達到100分貝。
只不過我們人感覺不到而已。
因為我們大腦中血管並不多，又不能運動，所以上了歲數以後，由於阻塞的原因，血管內部就會變窄，血流就會受到影響。聲波會引起腦內液體的來回波動，而且波動能夠對血管或者血管上的附著物產生一定的清理作用，這對我們的健康是有幫助的。
“腦卒中”是一個醫學專業名詞，它代表腦梗塞或腦溢血這樣兩種疾病合在一起，相當於我們的血管堵了。如果這個血管堵塞以後血流不過去了，下面的腦神經得不到營養死亡了，那麼就成為了腦梗塞。如果這個血管堵塞了，後來由於心臟的壓力把它爆開了，我們稱之為爆血管或者說腦溢血。這都是很嚴重的腦血管疾病。而且後果太嚴重了。有些人40歲或者50歲得了腦溢血或者腦梗塞，他可能後半生的生活質量非常低下，半身不遂、不能運動，而且給家人會帶來很大很嚴重的影響。
我們發現，“靠嘴吃飯的人”往往腦卒中的比率低。比如說語言類從業者。我們去調查了，所有的主持人，所有的播音員，甚至幾乎所有的歌唱家，幾乎沒有得腦溢血的。他們大部分的“結束”都是心臟病或腫瘤。所以語言工作者可能更加要注意癌症和心臟病，腦溢血可以不管。
還有在中學和大學在職教師，腦溢血也少。我認識的一些清華的年輕老師，我知道的在課堂上出了問題的，基本上都是心臟還有就是癌症，腦卒中一個沒有。但是一退休，一半是腦的問題。所以我在這裡面也向大家推薦，如果你退休了或者是你不再工作了，還要保持一定的語言量，這對你大腦有幫助。
另外有公開數據顯示，女同志的腦卒中的比率比男同志低50%。可能是女同志比較愛嘮叨，說話多一些。我記得我上學的時候給家裡打電話，我母親會都和我聊很長時間；等把電話給了我爸，我爸就一句：“行了，電話費挺貴的別打了。”
男女生腦卒中比率不一樣，現在有研究認為女同志生活相當有規律，不像男同志抽菸喝酒壓力大。但實際上還有一個原因，男女在說話方面確實是有很大差異。
剛才說的是一個社會學調查，我們也做了一些嚴謹的實驗。
大概是在2013年的時候，我們邀請了30位受試者，對他們進行了大概一年的跟蹤。我們先把他們請到實驗室來講話，把他們講話中振動比較強的那些聲音都記錄下來，之後編成口訣，讓每個人每天念30分鐘，堅持念6個月。
我們請的人大部分都是50歲以上，所以念口訣半個月之前，我們請了阜外醫院天壇醫院的專家來，在核磁上去看他們的大腦，有的人有一些腔隙梗塞。圖中圓圈的地方有幾個白點，這個地方的血管已經堵了，供血已經有問題了。
每天堅持兩次30分鐘的朗讀，半年以後，可以看到這個斑點有縮小的跡象，至少從醫學上來講沒有退行性的改變。所謂沒有退行性改變，就是說維持了原狀。但醫生確實看了這些受試者有好轉的跡象。
當然嚴格來說，因為沒有控制其他的部分的變量，比如是不是有人原來喝酒，但後來改變了一些生活習慣？這個不清楚，但是從大部分來看，有這個變好的跡象。
聲音振動除了對我們血管的健康有益以外，對大腦健康也有實實在在的好處。
回到尼安德特人。尼安德特人不講話，大腦就處於一個混沌的狀態。我們從現實中看，聾啞兒童、盲童和正常的兒童相比，9歲的聾啞兒童的智力只相當於5-6歲的兒童；而盲童不但智力不低下，而且還有的智力超常。這其中可能存在一個科學因素，就是盲童有更多的語言能力，而聾啞人不再說話了，大腦不再振動了。
我們的血管輸送了大量的氧氣，而大腦佔了20%的耗氧量。到了大腦以後，氧氣並不能立刻到達各個腦組織，而是會在其他腦組織經過一段時間。這個過程就像水裡放了糖一樣。糖如果就放在那個地方，營養會擴散得很慢，但如果振動它、搖晃它，就會擴散得很快。
由此，我們在北京昌平某中學做了一個實驗。
實驗大概進行了一學期。我們找了初一年級四個班的學生，兩個班、兩個班進行對照。其中兩個班，請老師安排每天早中晚朗誦語文和英語50分鐘，另外兩個班不動。其他教學情況完全相同的情況下，結果發現，參與朗讀的班級平均成績增長了大概3.3%，和朗讀相關的英語、語文成績增長了將近5%。
這可能是有記憶的原因，但還有一些政治、地理，這些跟朗讀的內容沒關係的科目也增加了2.2%。這就說明，是腦力的提高造成了整個成績的提高。
在聲波裡面，不光有我們聽到的很清楚的內容，而且還潛藏了很多健康的密碼，也希望和大家一起去探索。
謝謝大家。
演講嘉賓燕翔：《聲波裡的健康密碼》 | 攝影：VPhoto
作者：燕翔
監製：吳歐
策劃：吳歐 麥芽楊
編輯：李霄 徐子婧
排版：夏曉茜
原標題：別再嫌棄你媽媽話多嘮叨啦，她可能正在做聲音健腦操呢 | 燕翔
來源：我是科學家iScientist
編輯：jita
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