Переворачивает все с ног на голову: ученые изучили восприятие мелодичных звуков нашим мозгом

Недавнее исследование, проведенное учеными, пролило свет на то, как наш мозг воспринимает музыку, выявив иерархическую активацию областей мозга. О том как музыка может управлять нашим мозгом, играя на его участках, словно на пианино, пишет PsyPost.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, изучило нейронные механизмы, участвующие в нашей способности предвидеть и распознавать знакомые мелодии, расширяя понимание нашего сложного слухового восприятия и когнитивных функций учеными.

Традиционно исследования слухового восприятия были сосредоточены на основных слуховых стимулах и автоматических процессах прогнозирования. Однако данное исследование посвящено тому, как мозг интегрирует эти элементарные восприятия с когнитивными функциями более высокого уровня, такими как осознанное распознавание и прогнозирование последовательностей звуков во времени. Подобная интеграция имеет решающее значение для понимания того, как мозг справляется со сложными слуховыми задачами, даже такими как музыка. Леонардо Бонетти, доцент Орхусского университета и Оксфордского университета, возглавил это исследование. Его междисциплинарный опыт, включая переход от исполнения на классической гитаре к изучению психологии и нейронаук, лег в основу подхода к использованию музыки в качестве инструмента для изучения функций мозга. Бонетти отметил: "Музыка может служить мощным инструментом для изучения некоторых особенностей мозга, которые сложно понять с помощью обыденных, немузыкальных стимулов".

В исследовании приняли участие 83 человека в возрасте от 19 до 63 лет, которых попросили запомнить первые четыре такта прелюдии № 2 до минор, BWV 847 Иоганна Себастьяна Баха. После этого участники проходили задание на слуховое распознавание, а их мозговая активность регистрировалась с помощью магнитоэнцефалографии (МЭГ). Этот неинвазивный метод фиксирует магнитные поля, создаваемые нейронной активностью, обеспечивая точное временное и пространственное разрешение.

Участники прослушали 135 пятитоновых музыкальных последовательностей, некоторые из которых были идентичны оригинальным произведениям, а другие имели систематические вариации. Исследование показало, что знакомые последовательности вызывали иерархическую структуру активности мозга, начиная со слуховой коры и заканчивая гиппокампом и поясной извилиной — областями, связанными с памятью и когнитивной оценкой. Вариации последовательностей приводили к ошибкам предсказания, которые начинались в первую очередь в слуховой коре и распространялись на другие области мозга.

Исследование выявило иерархию, характеризующуюся связями с прямой и обратной связью, что позволило ученым предположить, что, хотя структура обработки информации в мозге остается стабильной, динамика меняется в зависимости от знакомости последовательности. Помимо того, что полученные результаты дают представление о нашем уникальном восприятии музыки, они имеют практическое значение. Будущие исследования могут изучить эти механизмы у стареющего населения и людей с деменцией, используя музыку в качестве инструмента для разработки методов скрининга расстройств памяти. Бонетти надеется в будущем интегрировать результаты своего исследования с внутричерепными записями для углубления понимания механизмов музыкальной памяти.