Нейрохирурги узнали, как мозг «считывает» музыку

Американским врачам удалось понять, как мозг расшифровывает мелодии и «предсказывает» определенные звуки. Исследователи говорят, что эти процессы объясняют, почему музыка делает нас счастливыми или заставляет нас плакать.

Восприятие музыки измеряется несколькими параметрами, основанными на высоте звука, включая абсолютную высоту ноты, разницу высоты между последовательными нотами и предсказание каждой ноты с учетом предыдущего контекста. Как наш мозг измеряет эти параметры и различия между обработкой мелодии и обработкой речи — очень туманная область знаний, и данных по этому поводу очень мало.

Ученые Калифорнийского университета (США) решили решить эту проблему, изучив, как мозг декодирует информацию, закодированную в музыке. Их результаты опубликованы в журнале Science Advances.

В 2017 году те же исследователи изучали, как мозг обрабатывает информацию об изменениях высоты голоса, которые придают речи смысл и эмоции. Исследователи также знали, что специализированные нейроны слуховой коры предсказывают следующий звук или фонему на основе того, что мозг уже узнал о слове и его контексте. Это похоже на то, как работает система Т9 при вводе с мобильного телефона.

Нейрохирурги выдвинули гипотезу, что в нашем мозгу должны существовать похожие группы нейронов, чтобы обрабатывать и предсказывать определенные звуки в мелодиях. В исследовании приняли участие восемь человек, которые добровольно согласились на измерение функции своего мозга во время операции по лечению эпилепсии.

Во время операции участники слушали музыку, а затем речь (на английском языке). Оказывается, мозг участников использует одни и те же нейроны для оценки качества звука как в речи, так и в музыке. За предсказание речи и музыки отвечали разные группы нейронов.

Это означает, что слуховая кора не просто «ищет» ноты, но имеет специальный набор нейронов, которые могут предсказать, какая нота будет следующей в мелодии. Для этого мозг использует знания об уже услышанных песнях, то есть о своих музыкальных закономерностях.

«Когда мы слушаем музыку, в нашем мозгу происходят две вещи: низкоуровневая обработка отдельных нот мелодии и высокоуровневая абстрактная обработка контекста этих нот», — сказал Эдвард.・Сказал доктор Чен., один из авторов исследования.

Ученые говорят, что эта способность предугадывать и предвосхищать определенные ноты в музыке объясняет, почему они могут вселить в слушателей оптимизм или довести их до слез. Это вызвано напряженным ожиданием, но «решается» ожиданием звука. Как предполагают исследователи, такую ​​способность мозг приобрел благодаря тому, что он эволюционно «заточен» на предвосхищение поступающей извне информации.