Исследователи из Нью-Йоркского университета определили, как ритмы мозга используются для обработки музыки, и это открытие также показывает, как наше восприятие нот и мелодий можно использовать в качестве метода для лучшего понимания слуховой системы.
Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, указывает на новую роль, которую корковые колебания мозга играют в обнаружении музыкальных последовательностей, и предполагает, что музыкальное обучение может повысить функциональную роль ритмов мозга.
"Мы выделили ритмы в мозгу, которые соответствуют ритмам в музыке," объясняет Кейт Доеллинг, доктор философии Нью-Йоркского университета.D. студент и ведущий автор исследования. "В частности, наши результаты показывают, что присутствие этих ритмов улучшает наше восприятие музыки и изменений высоты тона."
Неудивительно, что исследование показало, что музыканты обладают более мощными колебательными механизмами, чем не музыканты, но важность этого открытия выходит за рамки ценности музыкального обучения.
"Это показывает, что нас можно обучить более эффективно использовать наши слуховые системы обнаружения," наблюдает соавтор исследования Дэвид Поппель, профессор факультета психологии и Центра неврологии Нью-Йоркского университета и директор Института эмпирической эстетики Макса Планка во Франкфурте. "Музыканты, благодаря своему опыту, просто лучше справляются с этой обработкой."
Предыдущие исследования показали, что ритмы мозга очень точно синхронизируются с речью, что позволяет нам анализировать непрерывные потоки речи – другими словами, как мы можем выделить слоги, слова и фразы из речи, которая, когда мы ее слышим, не помечается значком пробелы или знаки препинания.
Однако не было ясно, какую роль такие ритмы или колебания коры головного мозга играют в обработке других типов естественных и сложных звуков, таких как музыка.
Чтобы ответить на эти вопросы, исследователи Нью-Йоркского университета провели три эксперимента с использованием магнитоэнцефалографии (МЭГ), которая позволяет измерять крошечные магнитные поля, создаваемые активностью мозга. Участников исследования попросили обнаружить короткие искажения высоты тона в 13-секундных клипах классической фортепианной музыки (Баха, Бетховена, Брамса), которые различались по темпу – от половины ноты до восьми нот в секунду. Авторы исследования разделили испытуемых на музыкантов (тех, кто имеет музыкальное образование не менее шести лет и которые в настоящее время занимаются музыкой) и не музыкантов (тех, кто имеет два или менее лет музыкального образования и которые больше не участвуют в нем).
Для музыки, которая звучит быстрее, чем одна нота в секунду, как музыканты, так и не музыканты демонстрировали корковые колебания, которые синхронизировались с частотой звуков клипов – другими словами, эти колебания эффективно использовались всеми для обработки звуков, которые они слышали, хотя музыканты ‘мозг больше синхронизирован с музыкальными ритмами. Однако только музыканты демонстрировали колебания, которые синхронизировались с необычно медленными клипами.
Исследователи говорят, что это различие может свидетельствовать о том, что музыканты, не являющиеся музыкантами, не могут обрабатывать музыку как непрерывную мелодию, а не как отдельные ноты. Более того, музыканты гораздо точнее выявляли искажения высоты звука, о чем свидетельствуют соответствующие корковые колебания. Они добавляют, что мозговые ритмы, по-видимому, играют роль в синтаксическом анализе и группировании звуковых потоков в «фрагменты», которые затем анализируются как речь или музыка.