Музыка синхронизирует умы

Группа музыкантов и тем более целый оркестр всегда поражают своей слаженностью: множеству музицирующих людей удается вместе создать единую мелодию. Этот феномен интересует не только поклонников искусства, но и ученых. В 2009 году стало известно, что мозг музыкантов, играющих вместе, синхронизируется. Тогда главенствующей была гипотеза, что это происходит благодаря исполнению одних и тех же нот. Однако совсем недавно ученый из Института развития человека имени Макса Планка доказала: даже при проигрывании разных музыкальных партий мозг музыкантов демонстрирует поразительную синхронность.

Фото:

Тогда международная группа ученых из Института развития человека имени Макса Планка в Берлине и Университета Зальцбурга с помощью магнитно-резонансной томографии наблюдала за мозгом восьми пар гитаристов. В ходе эксперимента каждого музыканта просили сыграть один и тот же отрывок из джазовой композиции около 60 раз. 30 раз — дуэтом с напарником. К головам музыкантов были присоединены электроды, считывающие электрическую активность мозга.

Читайте также: Язык музыки понимают все

Когда каждый из 16 гитаристов наигрывал композицию в одиночестве, томограф отражал картину индивидуальной, неповторимой работы его мозга. Однако во время исполнения той же музыки дуэтом с каждым проигрышем джазового отрывка мозг каждого из гитаристов начинал все больше подстраиваться под таковой напарника. Ученые установили, что настройку друг на друга еще до начала игры у музыкантов запускал звук метронома.

Когда же гитаристы заиграли вместе, процесс подстройки становился интенсивнее в несколько раз. Наибольшей синхронизации достигали лобные и центральные доли мозга, которые отвечают за моторику, координацию, восприятие звуков и эстетическое удовольствие от музыки.

Разумеется, можно было предположить, что мозг музыкантов синхронизировался благодаря проигрыванию одних и тех же нот на одном и том же инструменте. Однако начало синхронизации вместе с запуском метронома, еще до проигрывания произведения дуэтом, наводило на мысль, что "подстройка" мозга имеет под собой иные механизмы. В этом году сотрудники Университета Макса Планка решили проверить данную гипотезу.

Исследователи снова изучали активность мозга у гитаристов, игравших дуэтом. Но на сей раз они дали исполнителям более сложное задание, исключившее возможность синхронизации мозга из-за одновременного исполнения одних и тех же нот. Музыканты исполняли отрывок сонаты Кристиана Готлиба Шейдлера, причем один должен был вступить позже другого, а затем его партия становилась ведущей.

Как пишут исследователи в журнале Frontiers in Human Neuroscience, мозги музыкантов все равно синхронизировались, даже если они играли разные партии. Сходная активность наблюдалась в тех областях мозга, которые отвечают за социальные навыки, а также за само музицирование. При этом мозг музыканта, который исполнял ведущую партию, внутри себя был более синхронизирован. Как и в предыдущем эксперименте, "подстройка" нервных систем наступала еще до того, как нужно было играть.

Авторы исследования полагают, что в процессе координации действий между музыкантами возникают интерперсональные нейронные сети, помогающие синхронизировать исполнение пьесы. Вполне возможно, что такие связи образуются не только в процессе исполнения музыки, говорит ведущий автор исследования Джоанна Сангер. Разумеется, эта гипотеза еще требует проверки, но звучит очень вдохновляюще. Можно представить, что вскоре семейные психотерапевты будут назначать совместное музицирование парам, которые не могут найти общий язык, и семьям с трудными детьми.

Феномен синхронизации мозга исследуется не первый раз. Это захватывающий процесс, который на физиологическом уровне отражает общение и взаимопонимание между людьми. В 2010 году российские ученые обнаружили, что активность мозга слушающего человека синхронизируется с мозгом говорящего — в том случае, если речь ему понятна. Их работа была опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Долгое время считалось, что речь и восприятие речи — это два совершенно независимых процесса, за которые отвечают разные зоны мозга. Специалисты полагали, что речь контролирует участок мозга под названием зона Брока, а в процессе распознавания и понимания речи принимает участие область Вернике.

Однако в более поздних исследованиях было показано, что деятельность этих двух регионов коры во многом пересекается. Авторы эксперимента решили проверить, как происходит процесс общения на нейрофизиологическом уровне, одновременно отследив активность мозга говорящего человека и слушающего. Ученые записали 15-минутный рассказ девушки-добровольца, одновременно регистрируя изменения активности ее мозга при помощи магнитно-резонансной томографии. Затем исследователи предлагали 15 добровольцам, мозг которых также сканировался, прослушать записанную историю.

Читайте также: Порядок в языке облегчает понимание

Оказалось, что у слушающих во многих случаях активировались те же области мозга, что и у рассказчицы. Обычно "включение" соответствующих зон у них происходило на несколько секунд позже, чем у нее. Однако в некоторых местах рассказа активация мозга слушателей опережала мозг у автора истории: испытуемые угадывали, что сейчас будет сказано. В качестве контрольной группы ученые пригласили англоговорящих добровольцев. У них при прослушивании того же рассказа на незнакомом языке активация зон мозга происходила асинхронно с нервной системой рассказчицы.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"