Onderzoek invloed duty cycle van intermitterend geluid op tijdelijke verhoging gehoordrempel bruinvis

^{Kastelein, R.A., Van Acoleyen, L., Tuytens, K., Terhune, J.M., von Benda Beckmann, A.M., & Jansen, E. (2026). Effect of duty cycle composition of intermittent sound on temporary hearing threshold shift in a harbor porpoise (Phocoena phocoena). Aquatic Mammals, 52(4), 334-344. DOI}

Tijdelijke verschuiving van de gehoordrempel (Temporary Threshold Shift, TTS) bij zoogdieren is afhankelijk van verschillende kenmerken van het geluid dat de verschuiving veroorzaakt, waaronder de frequentie, het geluidsdrukniveau (Sound Pressure Level, SPL), de blootstellingsduur en de dutycycle (de verhouding tussen de geluidsduur en de totale duur van een geluids- en stiltecyclus). Intermitterende geluiden bestaan uit opeenvolgende geluidspulsen, afgewisseld met inter-pulsintervallen (Inter-Pulse Intervals, IPI's). Wanneer het achtergrondgeluid tijdens deze intervallen onder de zogenoemde effectieve stilterempel ligt (Ward et al., 1976, p. 160), kan het gehoor zich tussen opeenvolgende pulsen gedeeltelijk herstellen. Geluiden met dezelfde duty cycle kunnen echter sterk verschillen in de duur van de afzonderlijke pulsen en de inter-pulsintervallen. Het is daarom nog onduidelijk hoe de samenstelling van de duty cycle de omvang van een TTS beïnvloedt.

In deze studie werden de effecten van de duur van het inter-pulsinterval op de TTS en het gehoorherstel onderzocht bij een bruinvis (Phocoena phocoena). Het dier werd blootgesteld aan ruisbanden van een zesde octaaf, gecentreerd rond 8 kHz, met een gemiddeld geluidsdrukniveau van 144 dB re 1 μPa. De blootstellingen hadden een dutycycle van 50% (cumulatief geluidsblootstellingsniveau (Sound Exposure Level, SEL): 177 dB re 1 μPa²s) of 100% (continue blootstelling; cumulatief SEL: 180 dB re 1 μPa²s). Bij de 50%-dutycycle waren de duur van de geluidspuls en het inter-pulsinterval gelijk en bedroegen respectievelijk 10, 8, 6, 4, 2, 1, 0,5, 0,25 en 0,1 seconde.

De TTS, gemeten tussen één en vier minuten na de blootstelling bij een testfrequentie van 11,3 kHz, bedroeg ongeveer 18 dB voor inter-pulsintervallen van 10 tot 4 seconden. Bij inter-pulsintervallen van 2 en 1 seconde nam de TTS toe tot ongeveer 20 dB, bij een interval van 0,5 seconde tot ongeveer 22 dB en bij intervallen van 0,25 en 0,1 seconde tot ongeveer 24 dB. De continue geluidsblootstelling veroorzaakte een TTS van 23,8 dB.

Tijdens inter-pulsintervallen van 10 tot 4 seconden trad duidelijk gehoorherstel op. Bij intervallen van 2 tot 0,5 seconde was dit herstel beperkter, terwijl bij intervallen van 0,25 seconde of korter nauwelijks nog herstel plaatsvond. Mogelijk heeft nagalm van het blootstellingsgeluid in het proefbassin bijgedragen aan de grotere TTS die werd waargenomen bij de kortste inter-pulsintervallen. Omdat het effectieve stilterempelniveau voor geluiden van 8 kHz bij bruinvissen onbekend is, kan niet worden vastgesteld in welke mate de nagalmenergie en de beperkte hersteltijd tussen opeenvolgende pulsen hebben bijgedragen aan de relatief hoge TTS bij blootstellingen met inter-pulsintervallen korter dan 4 seconden.

Deze studie ondersteunt eerdere bevindingen dat intermitterende geluiden in het algemeen een kleinere tijdelijke verschuiving van de gehoordrempel veroorzaken dan continue geluiden met een vergelijkbare geluidsblootstelling. Daarnaast benadrukken de resultaten het belang van voldoende stille intervallen tussen opeenvolgende geluidsblootstellingen om herstel van de gehoorgevoeligheid mogelijk te maken.