A longitudinal, randomized experimental pilot study to investigate the effects of airborne infrasound on human mental health, cognition, and brain structure

auteurs: L. Ascone, C. Kling, J. Wieczorek, C. Koch & S. Kühn

jaar: 2021

type onderzoek: Pilot

tijdschrift & DOI nummer: Scientific Reports | (2021) 11:3190  https://doi.org/10.1038/s41598-021-82203-6

Relevantie: Hoog. Experimenteel onderzoek naar het effect van infrasound op diverse gedragsparameters en veranderingen in de hersenen, gemonitord met MRI beelden. Studie met 4 armen, heel degelijk onderzoek. Statistische analyse is monofactorieel, een gemiste kans.

Nederlandse samenvatting: Infrageluid (IS), afkomstig bijvoorbeeld van grote machines, windparken is overal aanwezig in onze technologische omgeving. Gezondheidsrisico’s worden op dit moment controversieel benaderd. Deze studie heeft het lange termijn effect onderzocht van IS op de hersenen (regionaal grijze massa volume) en gedrag bij mensen. Hiervoor zijn speciale IS geluidsbronnen geconstrueerd (6Hz, 80-90dB) en identieke bronnen zonder de geluidsgenerator, die opgesteld werden in de slaapkamers van de deelnemers (N=38) en die gedurende 28 nachten actief waren. Somatische en psychiatrische symptomen, gevoeligheid voor geluid, slaap kwaliteit, cognitieve prestatie en structurele MRI werden vastgesteld pre-post.  Startpunt waarden werden vastgesteld voor alle variabelen.  Verkennende analyses toonden aan dat er een trend was (p=0.083) bij individuen blootgesteld aan IS die melding hebben gemaakt van fysieke zwakte bij de post-test briefing (d=0.38). Voxel gebaseerde morfometrie van de MRI-data toont aan dat er geen toename is van de rGMV, maar dat er wel volume afname was in clusters in het cerebellum VIIIa (bilateraal) en de linker hoek angulaire gyrus (BA39) in de IS groep. Concluderend stellen wij dat IS geen effect heeft op gezonde individuen op een globale schaal. Toch bevelen wij aan dat toekomstige onderzoeken meer gericht moeten zijn op fijnmazige effecten, waarbij zelf-rapportage gecombineerd wordt met fysiologische bepalingen, in het bijzonder gericht op lichamelijke bevindingen en sensaties. Omdat er geen verband vastgesteld is tussen hersenveranderingen en gedrag, is het nu onmogelijk om de vastgestelde  vermindering van de grijze massa te interpreteren in termen van mogelijk schadelijk vs. verbetering als gevolg van IS expositie. De parameters die het meest geschikt zouden kunnen zijn om veranderingen in de hersenen aan te tonen zijn onder andere motorische functies, verwerking van zintuiglijke waarnemingen/propriocepsis en motorische percepties, actief geheugen en hogere niveaus van audioverwerking (zoals taal specifieke processen), waarmee deze parameters aanbevolen worden als potentiële variabelen voor toekomstig onderzoek.

Originele abstract: Airborne infrasound (IS; emitted by e.g., large machinery, wind farms) is ubiquitous in technologized environments. Health hazards are controversially discussed at present. This study investigated long-term effects of IS on brain (regional grey matter volume; rGMV) and behavior in humans. Specifically engineered infrasonic (6 Hz, 80–90 dB) vs. sham devices were installed in participants’ (N = 38) bedrooms and active for 28 nights. Somatic and psychiatric symptoms, sound-sensitivity, sleep quality, cognitive performance, and structural MRI were assessed pre-post. Null findings emerged for all behavioral variables. Exploratory analyses revealed a trend (p = .083) with individuals exposed to IS reporting more physical weakness at post-test (d = 0.38). Voxel-based morphometry (VBM) revealed no rGMV increases, but there were decreases within clusters in the cerebellum VIIIa (bilateral) and left angular gyrus (BA39) in verum. In conclusion, IS does not affect healthy individuals on a global scale. However, future trials should consider more fine-grained specific effects, combining self-report with physiological assessments, particularly directed at bodily sensations and perception. As no brain behavior-links could be established, the identified grey matter decline cannot be interpreted in terms of potential harmfulness vs. improvement through IS-exposure. Parameters that may best reflect brain changes as established in the present study include motor function, sensory processing/ bodily and motor-perceptions, working memory, and higher auditory processing (i.e., language-related tasks), which are hence potential target variables for further research.

bij welke vraag hoort dit artikel?

Is er een effect van IS op het slaap gedrag van mensen?

Is er een effect van IS op de geestelijke gezondheid van mensen?

Is er een effect van IS op de hersenen?

zoektermen: IS, infrasound, lage frequentie, slaap, gezondheid, hersenmorfologie, MRI.