И свет, и звук распространяются как волны, характеристики которых позволяют людям с типичным зрением и слухом воспринимать и классифицировать их, когда они достигают своих глаз и ушей: "Это маленькая рыжая собачка лает," кто-то может сказать.
Но в то время как люди могут легко назвать большинство цветов в разных группах, различая определенные частоты и длины волн света, немногие могут сделать то же самое для музыкальных нот, которые представляют звуки с отчетливой неизменной высотой тона. Услышать музыкальную ноту и дать ей название не под силу большинству людей.
Фактически, эта способность достаточно редка, чтобы общество ценило людей, которые могут маркировать музыкальные ноты, услышанные спонтанно: говорят, что они имеют "идеальный слух," или "абсолютный слух" как ученые, изучающие науку слухового восприятия, называют способность. Среди музыкантов чаще встречается "относительный шаг," возможность называть музыкальные ноты по отношению друг к другу по шкале ("до Ре Ми") но не без справки.
Для психологов и нейробиологов из Чикагского университета, которые изучали абсолютный слух в течение многих лет, это подняло интересный вопрос о взаимосвязи между сенсорной обработкой и познанием: что делает некоторых музыкантов такими хорошими в распознавании музыкальных звуков?? Это то, как их мозг обрабатывает звуки, их музыкальная подготовка или и то, и другое??
Чтобы помочь ответить на этот вопрос, докторант Кэтрин Рейс и проф. Ховард Нусбаум вместе с другими исследователями из Калифорнийского университета в Чикаго разработал исследование, в котором сравнивали людей с абсолютным слухом и людей без идеального слуха при выполнении ряда задач.
"Предполагаемая редкость абсолютного слуха должна быть поразительной, поскольку она сравнима с возможностью классифицировать цвета только по их отношению к другим цветам, а не с помощью согласованных ярлыков, таких как "синий,’" авторы написали в журнале статью с описанием своих выводов, которая была опубликована в июле в Scientific Reports.
Задача, которую исследователи проверили на предмет обязательного наименования фортепианных нот и наименования "чистый" синусоидальные тона, генерируемые компьютером (они представляют собой точные частоты без тембра инструмента).
В исследовании участвовал 31 человек: 16 с абсолютным слухом и 15 – опытные музыканты без абсолютного слуха. В каждом испытании ученые использовали электроды, прикрепляемые к головам людей неинвазивным способом, чтобы контролировать реакцию их мозга и нервной системы на звуки "частота после ответа" (FFR) – и записали их точность вместе с подробностями о музыкальном прошлом участников, включая предыдущее обучение.
Они обнаружили, что в обеих группах FFR – который обеспечивает моментальный снимок целостности способности человека обрабатывать звуки – предсказывает работу людей при идентификации высоты тона лучше, чем любой показатель, ранее использовавшийся в исследованиях абсолютного слуха, включая музыкальную подготовку.
Участники также имели тенденцию лучше называть ноты, сыгранные на фортепиано, по сравнению с синусоидальными тонами, сгенерированными компьютером: те, у кого был идеальный слух, имели в среднем 98% точности на фортепиано и 77% для синусоидального тона, в то время как те, у кого не было, в среднем 29% точности на фортепиано и 25% для синусоидальных тонов.
По словам докторанта Университета Чикаго Джона Вейлетта, который также был соавтором статьи, это говорит о том, что тембры, которые передаются верхними гармониками звуковых частот и придают инструментам их уникальные знакомые кольца, играют важную роль в распознавании высоты тона. Рейс сказал, что это означает, что опыт, вероятно, связан с распознаванием высоты тона, поскольку даже люди с идеальным слухом, по самооценке, не были "идеально" когда заметки были произведены незнакомым способом.
"В результате нашего исследования мы теперь знаем, что особенности FFR предсказывают способность к абсолютному слуху даже лучше, чем факторы развития, которые люди обычно связывают с абсолютным слухом, например, возраст, в котором вы впервые выучили инструмент," Рейс сказал. "Это говорит о том, что существует действительно небольшая разница (с точки зрения реакции нервной системы) в том, как обладатели абсолютного слуха кодируют звуки в мозгу."
Но, несмотря на разницу между мозгом людей с абсолютным слухом и без него, сам FFR не является "фиксированный" черта – другими словами, по мнению ученых, люди могут со временем улучшить свой FFR и свою способность давать названия заметкам.
Итак, исследование демонстрирует, что FFR является очень сильным показателем точности человека при маркировке заметок и, возможно, хорошим показателем для понимания возможностей человека с распознаванием звука. Но хотя это предполагает, что люди с быстрым и точным FFR могут лучше справляться с такими задачами, это не означает, что FFR неизменен.
"Как сейчас открывают многие области поведенческих наук, может оказаться невозможным полностью понять познание или восприятие без учета их динамического взаимодействия," авторы написали.
Для Нусбаума в этом не было ничего удивительного. Стелла М. Профессор психологии Роули провел годы, изучая абсолютный слух вместе с другими учеными, в том числе соавторами исследования Шеннон Хилд, доцентом кафедры психологии, и Стивеном Ван Хеджером, AB’09, доктором философии.D.’15, сейчас доцент психологии в Гуронском университетском колледже в Онтарио.
Они постоянно утверждали, что абсолютный слух – это не дихотомическая способность, которой люди обладают или которой нет: вместо этого, ее лучше рассматривать как непрерывный спектр.
"Долгое время считалось, что абсолютный слух – это редкая способность, которой могли овладеть только некоторые дети, если у них было правильное музыкальное образование в раннем детстве," Нусбаум сказал. "Однако это исследование предоставляет дополнительные доказательства того, что, хотя различия в способности людей классифицировать заметки реальны и связаны с когнитивной обработкой, наш мозг развивается в тандеме с навыками, которые мы практикуем на протяжении всей нашей жизни. Итак, когда дело доходит до обучения питчам, практика, в определенном смысле, действительно делает «идеальным».’"