Нейроны и биты: как музыка меняет человеческий мозг

Почему музыканты считывают эмоции лучше немузыкантов и как выглядит голосовой аппарат битбоксера на МРТ-скане.

Мозг музыканта функционирует иначе, чем мозг человека, который не играет музыку. Разучивание своих и чужих песен, чтение нот, сочинение и импровизация не только хорошо тренируют память, но и изменяют способы восприятия. Рассказываем, как прослушивание музыки и профессиональное исполнение влияют на работу мозга. 

Музыка действительно пробуждает чувства 

Некоторые исследователи утверждают, что мы лишь распознаем эмоции, которые выражает музыка, но она не способна влиять на нас. Однако появляется все больше свидетельств в пользу того, что музыка способна пробуждать чувства. Один из механизмов, задействованных в этом процессе, — ассоциативная память. Люди склонны ассоциировать музыку с обстоятельствами, при которых она звучала: первое свидание, школьный выпускной, корпоратив, ссора или расставание. Также на слушателя могут повлиять жесты и реакции окружающих его людей, включая исполнителей. С этим связаны некоторые акустические характеристики, например интенсивность звука (громкость) или темп. Кроме того, связь музыки и эмоций может определяться культурными особенностями: скажем, в западной музыке существует ассоциация «мажор — веселый, минор — грустный». Из этих факторов складывается индивидуальная эмоциональная реакция на музыку. Подробнее об этом рассказывал психолог Бруно Гинграс из Университета Инсбрука для проекта Serious Science. 

Музыканты легче считывают эмоции других людей 

Голландские психологи показали, что профессиональные музыканты не только точнее интерпретируют сочетания визуальных и звуковых стимулов, чем люди без музыкального опыта, но и легче считывают эмоции другого человека по его изображению и звучанию его голоса. В эксперименте участвовали две группы по 16 человек: в одной были профессиональные музыканты, во второй — люди без музыкального опыта или те, кто занимался музыкой меньше двух лет и давно не подходил к инструменту. Испытуемые должны были распознать эмоции человека по фото или записи его голоса. Иногда респондентам давали одновременно фото и запись голоса и просили игнорировать один из источников, при этом иногда изображение и звук совпадали по настроению, а иногда противоречили друг другу. Оказалось, что музыканты оценивают сочетание звука и изображения точнее, чем немузыканты, даже если их просят ориентироваться не на звук, а на изображение. Музыканты верно определяли, какую эмоцию выражает голос, почти в 95% случаев, если фотография совпадала по настроению, и более чем в 85% случаев, если картинка противоречила звуку. Немузыканты отставали примерно на 10% в обеих ситуациях. Когда требовалось определить эмоцию только по слуховому или визуальному источнику, обе группы показывали примерно одинаковые результаты. Ученые объясняют способность музыкантов лучше справляться с конкурирующими и дополняющими друг друга стимулами развитым навыком преобразовывать визуальную информацию (ноты) в звуковую, а также навыком улучшенной обработки звуковой информации, который распространяется и на другие каналы восприятия. 

Музыканты мысленно играют, даже если слушают чужое исполнение

Когда музыкант слушает партию своего инструмента, у него активируются сенсомоторные области мозга, контролирующие движение частей тела, участвующих в игре. Это обнаружили исследователи из Университетского колледжа Лондона в 2018 году. В эксперименте участвовало три группы респондентов: битбоксеры, гитаристы и люди, не занимающиеся музыкой — в общей сложности 60 человек. У музыкантов было в среднем 8–9 лет профессионального опыта. Внутри МРТ-сканера участники прослушивали записи битбокса и гитары, с которыми они не были знакомы. В частности, трек с битбоксом был выпущен одним из соавторов статьи, известным под псевдонимом Reeps One. Ученые заметили, что во время прослушивания у музыкантов, в отличие от немузыкантов, активировались сенсомоторные области, причем это происходило, когда музыканты слышали звучание своего инструмента: у битбоксеров включалась область мозга, контролирующая движение рта, а у гитаристов — область рук. Кроме того, исследователи обратили внимание на повышенную активность в области мозга, которая обычно связана с языковыми задачами со сложными аудиовизуальными связями, такими как чтение. Они пришли к выводу, что длительная практика игры на музыкальных инструментах может регулировать слуховое восприятие. 

МРТ-сканирование битбоксинга используется также для изучения механики голосового аппарата. В июле 2018 года ученые из Института Макса Планка показали сканы битбоксера и музыканта, играющего на рожке, во время исполнения. Духовой инструмент был сконструирован специально для исполнения в сканере — музыканту пришлось играть лежа. Исследователи утверждают, что такое применение МРТ особенно интересно для изучения нарушений работы мышц рта у профессиональных музыкантов. А ученые из Университета Южной Калифорнии наблюдают за голосовым аппаратом битбоксеров, чтобы понять, чем отличается механика производства неречевых звуков от речевых и зависит ли способность музыканта к производству определенных звуков от языка, на котором он говорит. 

Работа мозга зависит от стиля исполнения 

Нейробиологи из Института Макса Планка в Лейпциге в 2018 году обнаружили, что активность мозга у джазовых и классических пианистов различается, даже когда они исполняют одно и то же произведение, что затрудняет переключение между стилями. Они попросили 30 профессиональных пианистов, половина из которых специализировалась на джазе, а половина — на классике, повторить последовательность аккордов на фортепиано вслед за беззвучным движением руки на экране. В последовательность были намеренно внесены ошибки — как в аппликатуре, так и в построении аккордов. Музыканты, подключенные к аппарату ЭЭГ, должны были оперативно реагировать на эти неточности. 

Способность джазовых музыкантов к импровизации проявилась на уровне мозговой активности: они реагировали на гармонически неожиданный аккорд в стандартной последовательности быстрее, чем классические пианисты. Однако классические пианисты делали гораздо меньше ошибок в имитации последовательностей аккордов. 

Исследователи предполагают, что это связано с различными требованиями этих двух стилей к музыкантам, будь то умение интерпретировать классическую пьесу или творчески импровизировать в джазе. Независимо от стиля пианисты сначала прикидывают, что играть — на какие клавиши нажимать, а затем как играть — какие пальцы использовать. Классические пианисты фокусируются на втором шаге, так как для них важно превосходно сыграть произведение с точки зрения техники и выразительности. Выбор аппликатуры имеет для них решающее значение. В свою очередь, джазовые пианисты концентрируются на том, что играть, так как для них важно умение создавать неожиданные гармонические ходы. 

Безразличие к музыке физиологически обусловлено 

Состояние, когда человек не воспринимает музыку как последовательность гармоничных звуков, называют музыкальной ангедонией. Исследователи из Университета Барселоны, Монреальского неврологического института и больницы Университета Макгилла обнаружили, что у людей с этим состоянием снижена функциональная связь между регионами коры, ответственными за обработку звуков, и подкорковыми областями, связанными с вознаграждением. Исследователи набрали 45 здоровых участников, которые заполнили анкету, измеряющую их уровень чувствительности к музыке, и разделили их на три группы. Затем испытуемые слушали музыкальные фрагменты внутри МРТ-сканера. Активность мозга при прослушивании музыки сравнивалась с активностью мозга этих же участников при азартной игре на деньги. Выяснилось, что при прослушивании музыки у группы ангедоников снизилась активность прилежащего ядра — ключевой подкорковой структуры системы вознаграждения. Это сокращение не связано с нарушением работы прилежащего ядра, так как этот регион активировался, когда участники эксперимента выигрывали в игре на деньги. Люди с высокой чувствительностью к музыке, наоборот, продемонстрировали устойчивую связь между областями обработки звука и системой вознаграждения.

Источник