Во время комплексных
исследований, ученые сканировали головной мозг людей, испытывающих
блаженство во время прослушивания музыки. Было выявлено, что звуки
вызывали активизацию ряда тех же самых мозговых систем вознаграждения,
которые активизируются также в состоянии эмоционального и духовного
подъема, под влиянием вкусной еды и приема наркотиков, любви и занятий
сексом.
Полученные данные
указывают на то, что восприятие музыки имеет биологическую природу и
опосредовано функциональной организацией головного мозга. Ученые
выяснили, что развитие эмоциональных переживаний, при восприятии музыки
связано с деятельностью многочисленных мозговых структур, ответственных
за различные виды деятельности.
В головном мозге
человека нет специализированного центра музыки. В ее переработке
участвуют многочисленные области, рассредоточенные по всему мозгу, в
том числе и те, что обычно задействованы в других формах познавательной
деятельности. Размеры активных зон варьируют в зависимости от
индивидуального опыта и музыкальной подготовки человека.
Ухо
человека располагает меньшим количеством сенсорных клеток по сравнению
с другими органами чувств: во внутреннем ухе находится всего 3,5 тыс.
волосковых клеток, (в глазу, например - 100 млн. фоторецепторов).
Когда
мы слушаем музыку, головной мозг реагирует на нее активизацией
нескольких областей за пределами слуховой коры. На
переработку музыкальной информации оказывает влияние
зрительный, осязательный и эмоциональный опыт человека.
Звуки
преобразуются структурами наружного и среднего уха в колебания жидкости
во внутреннем ухе. Крошечная косточка среднего уха, стремечко,
действует на улитку, изменяя давление заполняющей ее жидкости.
В свою
очередь, вибрации базилярной мембраны улитки заставляют сенсорные
рецепторы уха, волосковые клетки, генерировать электрические сигналы,
направляющиеся по слуховому нерву в головной мозг. Каждая волосковая
клетка настроена на определенную частоту колебаний жидкости.
Переработка
головным мозгом музыки основана на иерархическом и пространственном
принципах. Первичная слуховая кора, получающая входы от уха и (через
таламус) низших слуховых центров, участвует в начальных процессах
восприятия музыки, например, анализе высоты звука (частоты тона).
Психические
реакции на музыку отличаются невероятной пластичностью, т. к. даже
кратковременное музыкальное обучение способно изменить характер
переработки мозгом музыкальной информации. Каждая клетка мозга
реагирует на определенную высоту (частоту) звука. Когда какой-либо тон
приобретает для человека особую значимость, первоначальная настройка
клеток изменяется.
Первичная слуховая кора может
перенастраиваться - в ней увеличивается число клеток, обладающих
максимальной реактивностью к важным для человека звукам и музыкальным
тонам, что влияет на дальнейшую переработку музыкальной информации во
вторичных слуховых областях коры и слуховых ассоциативных зонах, где
происходит переработка более сложных музыкальных характеристик
(гармонии, мелодии и ритма). Когда музыкант играет на инструменте,
активность моторной коры, мозжечка и других структур мозга, участвующих
в планировании и осуществлении специфических, точно выверенных во
времени движений, возрастает.
Слуховая система, как
и все прочие сенсорные системы организма, имеет иерархическую
организацию. Она состоит из цепочки центров, которые перерабатывают
нервные сигналы, направляющиеся из уха в высший отдел слухового
анализатора - слуховую кору. Переработка звуков (например, музыкальных
тонов) начинается во внутреннем ухе (улитке), сортирующем сложные звуки
(издаваемые, например, скрипкой) на составляющие элементарные частоты.
Затем по волокнам слухового нерва, настроенным на разную частоту,
улитка посылает информацию в виде последовательности нейронных разрядов
(импульсов) в головной мозг. В итоге они достигают слуховой коры в
височных долях мозга, где каждая клетка реагирует на звуки определенной
частоты. Кривые частотной настройки соседних клеток перекрываются, т.
е. разрывы между ними отсутствуют, и на поверхности слуховой коры
формируется частотная карта звуков.
Музыка состоит
из последовательности нот, и ее восприятие зависит от способности мозга
улавливать взаимосвязь между звуками. Реакции мозга на музыку зависят
также от опыта и подготовленности слушателя. Они могут меняться даже
под влиянием кратковременного обучения, которое увеличивает число
нейронов, реагирующих на звук.
Длительное обучение
усиливает реакции нервных клеток и даже вызывает физические изменения в
мозге. Реакции головного мозга профессиональных музыкантов существенно
отличаются от реакций немузыкантов, а некоторые области их мозга
чрезмерно развиты.
Когда музыканты слушают
фортепианную игру, площадь слуховых зон, реагирующих на музыку, у них
на 25% больше, чем у немузыкантов. Исследования детей также
подтверждают, что ранний музыкальный опыт облегчает "музыкальное"
развитие мозга. У детей, в чьих домах постоянно звучала музыка,
выявлена более высокая активность слуховых областей мозга, чем у тех,
которые музыку слушали мало.
Объем слуховой коры у
музыкантов на 30% больше, чем у людей, не имеющих отношения к музыке.
Кроме того, у них большая площадь мозга вовлечена в управление
движениями пальцев, необходимыми для игры на различных инструментах.
Кроме
переработки мозгом "акустической" составляющей музыки, учеными
исследуются процессы, благодаря которым она эмоционально воздействует
на людей. Физические реакции на музыку (в виде мурашек, слез, смеха,
экстаза, и т. д.) возникают у 80% взрослых людей. Согласно данным
опросов, 70% из опрошенных сказали, что они наслаждаются музыкой,
«потому что она порождает эмоции и чувства».
Исследования
последних лет показали, что височные доли мозга необходимы для
понимания мелодии, но не для возникновения соответствующей
эмоциональной реакции. В переработке музыкальной информации участвуют
также подкорковые структуры, лобные доли коры, и другие многочисленные
области, рассредоточенные по всему мозгу, в том числе и те, которые
обычно задействованы в других формах мозговой деятельности.
