Как работает мозг, когда в голове «играет» музыка: новое исследование

Новое исследование показало, что наш мозг схожим образом обрабатывает информацию, когда мы действительно слышим музыку и когда, не имея слуховых стимулов, представляем её умственно.

Когда мы слушаем музыку, различные области нашего мозга обрабатывают различную информацию (высокие и низкие частоты), поэтому наше слуховое восприятие соответствует тому, что мы слышим. Учёным нетрудно исследовать мозговую активность человека, слушающего, к примеру, песню, так как уже имеются технологии, позволяющие записывать и анализировать нейронные отклики, вызванные определённым звуком. Однако куда сложнее понять, что происходит в мозге, когда мы слышим музыку без каких-либо слуховых стимулов.

Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL), в сотрудничестве с группой учёных из Калифорнийского университета в Беркли, работали с пациентом, страдающим эпилепсией и являющимся опытным пианистом. Для начала его попросили сыграть композицию на электронном пианино, с включённым звуком, — при этом специалисты записывали музыку и мозговую активность испытуемого. Затем человека попросили сыграть то же произведение, но с выключенным звуком — он должен был представить, что музыка играет у него в голове. Исследователи отслеживали те же параметры, что и в первом случае. Таким образом, специалисты смогли определить мозговую активность, вызванную тем или иным звуком, и сравнить данные по двум случаям (когда испытуемый действительно слышал музыку и когда она являлась лишь умственной репрезентацией). Об исследовании кратко сообщается на сайте EPFL.

В эксперименте использовался достаточно сложный, «очень инвазивный» метод — электрокортикография, при которой электроды помещаются глубоко в мозг пациента. Этот метод обычно используется для лечения людей с эпилепсией, которые не могут принимать лекарства, — поэтому авторы работы и исследовали именно этого пациента. Электроды, используемые в медицинских целях, могут также измерять активность мозга с высоким пространственным и временным разрешением.

Это первое исследование, показавшее, что когда мы представляем музыку в голове, слуховая кора и другие части мозга обрабатывают слуховую информацию (высокие и низкие частоты) таким же образом, как и при реальной слуховой стимуляции. Авторы работы обозначили участки мозга, исследуемые с помощью электродов, в зависимости от их функции в данном процессе и от реакций как на реальные слуховые стимулы, так и на их умственную репрезентацию. В дальнейшем исследователи планируют применить результаты работы в изучении пациентов с афазией, утративших способность говорить. Так специалисты попытаются определить, могут ли быть воссозданы звуки, представляемые людьми с данным недугом.

Исследование было опубликовано в журнале Cerebral Cortex.

Автор: редакция журнала ПМ на основе материалов academic.oup.com