Мы – это музыка. Как музыка влияет на наш мозг, здоровье и жизнь в целом

Уильямсон Виктория

В этом исследовании есть замечательный намек: связность мозга улучшается пением, а это всем доступно и инструмент не нужен. Конечно, теперь нужно исследовать, проявляется эффект связности у новичков, обучающихся музыке, или только у музыкантов с длительной подготовкой.

Движения

Если вы играете на музыкальном инструменте или поете, для оптимального исполнения приходится вырабатывать и оттачивать сложные навыки управления движениями. Лучшие профессиональные пианисты способны извлекать до 1800 нот в минуту, при этом регулируя мельчайшие изменения в громкости и давлении; это изумительное достижение для пальцев {133} . Наличие таких невероятных способностей не проходит бесследно для строения мозга.

133

Stewart, L. (2008), ‘Do musicians have different brains?’, Clinical medicine, 8 (3), 304–308.

У людей, выработавших улучшенные двигательные навыки, обычно есть измеримые различия в части мозга,

представляющей тело и движения. Она расположена примерно между макушкой и стволом мозга, включает в себя соматосенсорную кору и двигательную кору, находящиеся рядом и тесно сотрудничающие.

Двигательная зона отвечает за планирование и совершение движений, а соматосенсорная реагирует на информацию об осязательных ощущениях, включая боль, а также на проприоцепцию – наше представление о расположении тела в пространстве.

В соматосенсорной и двигательной зонах отражена логическая, вытянутая карта тела: каждая часть тела представлена в разной степени, в зависимости от важности точного управления и регулярности использования. Визуальное воплощение карты выглядит странно: так называемый кортикальный гомункул; представьте человека с массивными кистями рук, стопами, губами и языком, но крошечными животом, спиной, ушами и шеей.

Кортикальный гомункул: наглядное отображение степени представительства различных участков тела в моторной и соматосенсорной коре мозга человека

Конечно, эта карта тела у всех отличается, мы по-разному используем свое тело; к тому же на протяжении жизни в карте происходят значительные изменения в ответ на инсульт или травму мозга или тела. Но, несмотря на это разнообразие, все равно заметны общие различия между картами тела у музыкантов и всех остальных.

У музыкантов-клавишников проявляется повышенная тактильная чувствительность кистей рук {134} ; они также лучше выполняют задачи, требующие приобретения новых двигательных навыков, особенно если начали учиться музыке в детстве {135} . Этим качествам соответствуют отличия на мозговой карте их тела.

134

Ragert, P., Schmidt, A., Altenm"uller, E, and Dinse, H.R. (2004), ‘Superior tactile performance and learning in professional pianists: evidence for meta-plasticity in musicians’, European Journal of Neuroscience, 19 (2), 473–478.

135

Watanabe, D., Savion-Lemieux, T., and Penhune, V.B. (2007), ‘The effect of early musical training on adult motor performance: Evidence for a sensitive period in motor learning’, Experimental Brain Research, 176 (2), 332–340.

Относительное расположение представительства различных участков тела на протяжении моторной и соматосенсорной коры мозга

Кэтрин Эмантс и коллеги {136} с помощью МРТ измерили ту часть двигательной коры, где представлены кисти. В ее структуре у немузыкантов оказалось больше асимметрии: слева она заметнее. Такого соотношения стоило ожидать у праворуких, так как тело представлено в мозгу перевернутым: правая рука – с левой стороны мозга, и наоборот. А у клавишников структура была намного симметричнее, что отражает гораздо большее представительство обеих рук в мозгу. Это особенно относилось к людям, с детства начавшим заниматься музыкой.

136

Amunts, K., et al. (1997), ‘Motor cortex and hand motor skills: Structural compliance in the human brain’, Human Brain Mapping, 5 (3), 206–215.

В более свежих исследованиях также был обнаружен четко выраженный рисунок в виде греческой буквы омега на моторной коре музыкантов {137} . Поразительно, что аналогичные результаты выявили невооруженным глазом – настолько явными были различия.

Ученые также рассмотрели реакции в представленной карте тела. Кристо Пантев и его коллеги {138} изучили музыкантов-струнников, которые начали учиться музыке в раннем возрасте и до сих пор регулярно практиковались, и сравнили с группой контрольных участников, которые не играли ни на каком инструменте и не выполняли пальцами рук никакой другой ритмичной деятельности (например, печатания). Исследователи стимулировали большой палец и мизинец на обеих руках участников с помощью небольшого давления – безвредного и безболезненного. Затем измерили реакцию коры мозга в соматосенсорных зонах с помощью аппарата для магнитоэнцефалографии (МЭГ). Этот чувствительный прибор измеряет активность мозга, регистрируя вокруг головы магнитные поля, возникающие в ответ на электрические токи.

137

Bangert, M., and Schlaug, G. (2006), ‘Specialization of the specialized in features of external human brain morphology’, European Journal of Neuroscience, 24 (6), 1832–1834.

138

Pantev, C., Engelien, A., Candia, V., and Elbert, T. (2001), ‘Representational Cortex in Musicians: Plastic Alterations in Response to Musical Practice’, Annals of the New York Academy of Sciences, 930 (1), 300–314.

Пантев

обнаружил, что реакции мозга были выше у музыкантов, чем у немузыкантов, но только для левой руки; это значит, что движения пальцев руки были больше представлены в мозгу музыкантов. Большая выраженность данных для левой руки, вероятно, определялась перевесом скрипачей среди участников исследования, а они левой рукой выполняют гораздо более точные и тонкие движения, чем правой (со смычком) {139} .

Эти исследования свидетельствуют, что навыки тонкого двигательного контроля у музыкантов помогают им выполнять в лаборатории двигательные задачи, не связанные с музыкой; а обозначенная разница реакций мозга проявляется в строении и организации карты тела, что порой можно увидеть даже невооруженным глазом.

139

Elbert, T., et al. (1995), ‘Increased cortical representation of the fingers of the left hand in string players’, Science, 270 (5234), 305–307.

Навыки слушания

К взрослому возрасту становятся отчетливо видны анатомические и функциональные отличия мозга музыкантов, которые уже мастерски овладевают умением воспринимать небольшие изменения звука и реагировать на них, особенно на своем инструменте или голосом.

Было обнаружено, что уровень активации в первичной слуховой коре у профессиональных музыкантов в ответ на музыкальные звуки на 102 процента выше, чем у немузыкантов, причем всего через 30 миллисекунд после начала звучания. Более того, серого вещества в некоторых частях слуховой зоны оказалось на 130 процентов больше {140} . Музыканты также лучше воспринимают любые мелкие изменения, подобные музыке и речи {141} . Справедливо сказать, что мозг музыкантов велик, способен к быстродействию и имеет широкие возможности в отношении анализа звуков.

140

Schneider, P., et al. (2002), ‘Morphology of Heschl’s gyrus reflects enhanced activation in the auditory cortex of musicians’, Nature Neuroscience, 5 (7), 688–694.

141

Gaab, N., et al. (2005), ‘Neural correlates of rapid spectrotemporal processing in musicians and nonmusicians’, Annals of the New York Academy of Sciences, 1060, 82–88. Musacchia, G., Strait, D., and Kraus, N. (2008), ‘Relationships between behavior, brainstem and cortical encoding of seen and heard speech in musicians and nonmusicians’, Hearing Research, 241 (1–2), 34–42.

Важное свойство музыкального опыта в том, что он не обеспечивает просто «эффекта ручки громкости» {142} – усиления всех реакций. Реакции нервной системы на звуки сбалансированы так, чтобы оставалось больше ресурсов для обработки сложных аспектов звука, что лучше удается профессиональным музыкантам. И в этом смысле усовершенствование обработки звука у музыкантов – процесс оптимизации.

Одно из последствий этого процесса оптимизации – в том, что самые значительные улучшения происходят в обработке знакомых звуков – собственного инструмента или голоса музыканта – по сравнению с другими. Кристо Пантев и его команда продемонстрировали, что у музыкантов реакция мозга на 25 процентов сильнее в первые миллисекунды после восприятия музыкального тона {143} . Подобного повышения не происходило, когда музыканты слышали «чистые тоны» – звуки искусственной высоты, которые не может издать традиционный инструмент. (Эти тоны состоят из всех основных элементов звуковой волны – частоты, длины и амплитуды, так что мы слышим высоту, но без обертонов, возникающих в результате естественных колебаний воздуха, вызываемых струной фортепиано или тростью кларнета).

142

Strait, D., and Kraus, N. (2011), ‘Playing music for a smarter ear: cognitive, perceptual and neurobiological evidence’, Music Perception, 29 (2), 133–146.

143

Pantev, C., et al. (1998), ‘Increased auditory cortical representation in musicians’, Nature, 392 (6678), 811–814.

Во втором исследовании Пантев сравнил реакции мозга скрипачей и трубачей на звуки скрипки и трубы {144} . Исследователи обнаружили четкую закономерность: в обеих группах этот показатель был выше для лучше знакомого участникам инструмента.

А недавно Дана Стрейт и коллеги зафиксировали сходные результаты, изучая очень ранние реакции мозгового ствола {145} . При воздействии звука ствол мозга отвечает волной электрической активности; это называется слуховым вызванным потенциалом. Для наглядности представьте, что вы кричите в пещеру и слышите эхо вашего голоса. Реакцию ствола мозга можно измерить, чтобы определить степень его схожести с первоначальным звуком – подобно тому, как можно записать эхо и сравнить его с вашим криком.

144

Pantev, C., et al. (2001), ‘Timbre-specific enhancement of auditory cortical representations in musicians’, Neuroreport, 12 (1), 169–174.

145

Strait, D.L., et al. (2012), ‘Specialization among the specialized: auditory brainstem function is tuned in to timbre’, Cortex, 48 (3), 360–362.