Несколько случаев массовой гибели животных, совпавших по времени с проходившими поблизости военно-морскими учениями с использованием мощных гидро-локаторов, послужили толчком к началу исследований влияния интенсивных звуковых сигналов на поведение и слух китообразных.

Важным направлением этих работ является изучение влияния интенсивных шумов на временные сдвиги порогов слуховой чувствительности. Считается, что эти исследования помогут рассчитать параметры звуковых сигналов, вызывающих опасные для животного необратимые потери слуховой чувствительности.

Исследования влияния интенсивного шума на слух китообразных находятся ещё в своей начальной стадии, слишком много переменных, от которых может зависеть слуховая чувствительность животного, и слишком трудоемки эксперименты, проводимые на китообразных. Как следствие, основная масса уже полученных данных отрывочна и с трудом поддается сравнению из-за различных условий экспериментов. Одним из перспективных подходов к изучению условий возникновения TTS является использование для тестирования чувствительности слуха электрофизиологических методов, методов неинвазивной, дистанционной регистрации различных вариантов коротколатентных слуховых вызванных потенциалов. Эти методы, в отличие от поведенческих подходов, позволяют в хорошо контролируемых условиях и в относительно короткие сроки получить достаточно большой массив данных об изменениях чувствительности слуха животного.

В настоящей работе исследовалось влияния интенсивного шума на слуховую чувствительность кита белухи. Эксперименты были проведены на Утришской морской станции Института проблем экологии и эволюции на молодых, возрастом около 2 лет самце и самке. Все эксперименты проводились в соответствии с правилами использования животных в биомедицинских исследованиях Министерства науки и образования РФ. На время эксперимента животное в специальных носилках помещалось в ванну с морской водой (4,5х0,85х1,2 м) таким образом, чтобы дорсальная поверхность головы с дыхалом находилась над поверхностью воды. Для неинвазивной регистрации вызванных потенциалов использовались дисковые электроды диаметром 15 мм из нержавеющей стали, вмонтированные в латексные 60 мм присоски. Активный электрод крепился на поверхности головы в 7 см каудальнее дыхала, индифферентный на спине животного.

Оба электрода находились над поверхностью головы. Электрическая активность, регистрируемая от поверхности головы, усиливалась в частотной полосе от 200 до 5000 Гц, оцифровывалась и запоминалась в памяти компьютера. Для выделения ответа из шума использовался метод когерентного усреднения, относительно начала стимула. В качестве тестового стимула использовалась серия то-нальных посылок, длительностью 16 мс, содержащая 16 тональных посылок, следующих с частотой 1000/сек. Несущая частота тональных посылок менялась от 8 до 128 кГц. Такой тип стимула очень эффективен в вызове ритмического слухового вызванного потенциала, по своей природе аналогичному потенциалу следования огибающей, ПСО. В качестве подавляющего звукового сигнала использовался полуоктавный полосовой шум с центральными частотами от 11,2 до 90 кГц. Тестовый и подавляющий звуковые сигналы предъявлялись животному с помощью пьезокера-мических излучателей: ITC-1032 (International Transducer Corporation, USA) для частот 8-45 кГц или B&K 8104 (Bruel & Kjaer, Denmark) для частот сигнала 64-128 кГц.

Эксперименты проводились по следующей схеме: перед каждой серией с предъявлением подавляющего шума у животного определялся порог на частоте теста (фоновый порог). Затем включался подавляющий шум с центральной частотой в разных сериях 11,2, 22,5, 45 или 90 кГц, длительностью 1, 3, 10 или 30 мин. После выключения шума определялись пороги на тестовый стимул. Частота тестового стимула могла совпадать с центральной частотой шума, быть на 0,5 октавы ниже или на 0,5, 1, 1,5 октавы выше. Определение порогов на тестовый стимул начиналось сразу после окончания подавляющего шума и продолжалось до полного восстановления порога, но не превышало по длительности 1 часа, даже в том случае, когда порог не достигал фоновых значений.
Предъявление интенсивного шумового сигнала вызывало резкий подъём слуховых порогов (TTS).

Максимальное падение чувствительности наблюдалось в частотных областях на 0,5-1 октаву выше центральной частоты подавляющего шума, что совпадает с данными других работ. Шум, воздействующий на низкочастотные области слуха белухи, более эффективно подавляет слуховую чувствительность.

Исследование выполнено при поддержке Русского географического общества.

Попов В.В., Супин А.Я., Рожнов В.В., Сысуева Е.В., Клишин В.О., Нечаев Д.И., Плетенко М.Г., Тараканов М.Б.

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Москва, Россия

Список использованных источников:

Finneran J.J., Schlundt C.E., Branstetter B., Dear R. 2007. Assessing temporary threshold shift in a bottlenose dol-phin (Tursiops truncatus) using multiple simultaneous auditory evoked potentials. J. Acoust. Soc. Am., 122: 1249-1264.

Nachtigall P.E., Supin A.Ya., Pawloski J., Au W.W.L. 2004. Temporary threshold shift after noise exposure in the bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) measured using evoked auditory potentials. Marine Mammal Science, 20: 673-687.

Popov V.V., Supin A.Ya., Wang D., Wang K., Dong L., Wang S. 2011. Noise-induced temporary threshold shift and recovery in Yangtze finless porpoises Neophocaena phocaenoides asiaeorientalis. J. Acoust. Soc. Am., 130: 574-584.

Southall B.L., Bowles A.E., Ellison W.T., Finneran J.J., Gentry R.L., Greene C.R. Jr., Kastak D., Ketten D.R., Mil-ler J.H., Nachtigall P.E., Richardson W.J., Thomas J.A., Tyack P.L. 2007. Marine mammal noise exposure crite-Preprint

Попов и др. Влияние интенсивных шумовых сигналов на слуховую чувствительность белухи. Морские млекопитающие Голарктики. 2012. Том 2. 195

Initial scientific recommendations. Aquat. Mamm., 33: 411-414.

Schlundt C.E., Finneran J.J., Carder D.A., Ridgway S.H. 2000. Temporary shift of masked hearing thresholds of bottlenose dolphins, Tursiops truncatus, and white whales, Delphinapterus leucas, after exposure to intense tones. J. Acoust. Soc. Am., 107: 3496-3508.

Supin A.Ya., Popov V.V. 2007. Improved techniques of evoked-potential audiometry in odontocetes. Aquatic Mammals, 33: 17-26.