Reklama
  • Poniedziałek, 13 marca (08:00)

    Jak muzyka zmienia działanie mózgu?

Jest niedoceniana, choć łagodzi nie tylko obyczaje. Badania pokazują, że muzyka ma naprawdę potężną moc. Które ­obszary naszego mózgu stymuluje? I dlaczego także neurolodzy oraz ­logopedzi uważają, iż „piosenka jest dobra na wszystko”?

Jeff Armstrong [imię i nazwisko zmienione przez redakcję] postanowił zaśpiewać popularną piosenkę Happy Birthday. Banalne? Cóż, od feralnego dnia sprzed ośmiu lat, kiedy niespodziewanie stracił przytomność, mężczyzna nie wypowiedział wyraźnie ani jednego słowa.

Reklama

Co prawda w głowie 57-latka formowały się dźwięki, lecz z ust wydobywało się jedynie przeciągłe „oooo”. Wszystko z powodu udaru. Lekarze stwierdzili, iż w jego wyniku uszkodzona została większa część lewej półkuli mózgu – w tym zwłaszcza ośrodek mowy.

Kiedy Armstrong postanowił wziąć udział w eksperymencie prowadzonym przez naukowców z Uniwersytetu Harvarda, jego rodzina wyraziła sprzeciw.

Najbliżsi sądzili, że nieuchronne niepowodzenie przedsięwzięcia tylko go załamie. Lecz Amerykanin był zawzięty. Przed kamerami toczył bój o choćby jedno słowo, mimo że przegrywał nawet z pojedynczą głoską. W pewnym momencie kierujący badaniami chwycił jego lewą dłoń i zaczął palcem wybijać rytm: – Raz, dwa, trzy; raz, dwa, trzy. Armstrong zamknął oczy, wziął głęboki oddech, otworzył usta, a następnie... donośnym głosem zaczął śpiewać. Niewiarygodne? Ale prawdziwe!

Śpiewać naprawdę każdy może

– Muzyka jest wyjątkowym narzędziem, dzięki któremu jesteśmy w stanie osiągnąć bardzo wiele – twierdzi profesor Gottfried Schlaug, neurolog ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Harvarda. Opracowaną przez siebie terapię dźwiękiem nazwał Melodic Intonation Therapy (Terapia Melodyczną Intonacją, MIT).

Obecnie w samych Stanach Zjednoczonych przywraca ona mowę 70­ tysiącom chorych rocznie. – Chce mi się pić – śpiewa pacjent na nagraniu wideo, choć bez melodii pozostaje niemy. Na innym filmie dwoje ludzi wyśpiewuje przed publicznością swoje krótkie exposé – kilkanaście lat po wypadku, w wyniku którego stracili mowę. Jak to możliwe, że osoby niebędące w stanie nic powiedzieć organizują „recitale”?

Przecież wydawanie harmonijnych dźwięków o różnych wysokościach musi być bardziej skomplikowane od zwyczajnego mówienia. I wreszcie – co dzieje się w mózgu śpiewaka niemowy? Odpowiedzi nie jest pewny nawet profesor Schlaug, który poświęcił temu zagadnieniu całe swoje życie zawodowe. Mózg w dalszym ciągu stanowi dla naukowców tajemnicę – niezbadaną i wielką niczym wszechświat.

Neurolodzy – podobnie jak astrolodzy, którzy potrafią tworzyć mapy nieba, nadawać nazwy układom słonecznym i ustalać liczbę przynależnych do nich planet, ale nie są w stanie wyjaśnić, co dzieje się w poszczególnych gromadach gwiazd – nie umieją rozwiązać zagadek kryjących się w naszej głowie.

A muzyka aktywuje w niej cały kosmos, tyle że bliższy i innego rodzaju. Ludzki mózg składa się z 80 miliardów komórek nerwowych, spośród których każda może mieć aż 100 tysięcy synaps, łączących ją z innymi neuronami. Dźwięki nie przemawiają do zaledwie kilku z nich, lecz do wszystkich bez wyjątku. Nawet tych, które nie działają poprawnie – co pokazał przypadek Jeffa Armstronga.

Zespół Gottfrieda Schlauga odkrył, że zdrowa prawa część mózgu jest w stanie przejąć zadania uszkodzonej lewej, w której znajduje się ośrodek mowy. To po prawej stronie zlokalizowane są obszary odpowiedzialne za melodię, rytm i prozodię (akcent oraz intonację). Dzięki treningowi śpiewu powstają nowe połączenia nerwowe, tworzące w prawej półkuli szczątkowe centrum mowy.

Marzeniem neurologów jest wyleczenie pacjentów na tyle, by mogli wypowiadać słowa, jedynie wyobrażając sobie melodię. Czy kiedyś się ono ziści?

Nie ma co do tego pewności, jednak pierwsze sukcesy pokazują, że muzyką można zdziałać więcej, niż dotąd przypuszczano – aktywuje ona nieprzeniknione siły drzemiące w każdym z nas. Ale w jaki sposób mózg przetwarza dźwięki? I dlaczego tak różnie je odbieramy?

Jak z fali dźwiękowej powstaje muzyka?

Zasadniczo dźwięk jest falą o pewnym określonym zakresie częstotliwości. Drgające cząsteczki powietrza dopiero w mózgu przybierają postać pogodnej melodii fortepianowej, wzruszającej miłosnej ballady bądź żywiołowego koncertu rockowego.

Aby w ogóle być słyszalna dla człowieka, fala akustyczna musi mieć częstotliwość co najmniej 16 herców. Jej natężenie mierzy się w decybelach. Normalnie prowadzona rozmowa to „hałas” na poziomie około 40 decybeli, a próg bólu, mogący skutkować trwałym uszkodzeniem słuchu, wynosi 140 decybeli (np. przy wybuchu dynamitu).

Gdy fala dociera do ucha, napotyka błonę bębenkową i kosteczki słuchowe, które przekazują ją dalej, do ślimaka. W nim znajduje się tzw. narząd Cortiego – receptor słuchu, zbudowany z około 3,5 tysiąca komórek rzęsatych przetwarzających drgania na impulsy elektryczne.

Te z kolei przez nerw słuchowy trafiają do ośrodków słuchu w płacie skroniowym kory mózgowej.

Dźwiękowa autostrada danych jest aktywna również wtedy, gdy – jak by się wydawało – nic po niej nie jedzie.­­­

Nawet w ciszy docierają do nas dźwięki, chociażby w postaci szmerów. Amerykańscy neurolodzy niedawno odkryli, że istnieje osobna droga nerwowa, która przekazuje wyłącznie pauzy oddzielające poszczególne fale akustyczne. Ale dlaczego nasza „centrala” w ogóle rejestruje ciszę?

– Jest to ważne dla rozumienia mowy – tłumaczy profesor Michael Wehr z Uniwersytetu w Oregonie. Gdyby mózg nie rozpoznawał przerw między wyrazami, słyszelibyśmy jedynie bełkot. Co dzieje się z sygnałami dźwiękowymi, gdy już dotrą do mózgu? Poddawane są kompleksowemu przetwarzaniu, począwszy od pnia, gdzie ustalane są pierwsze informacje związane z odruchami słuchowymi – o początku i końcu fali – poprzez międzymózgowie aż do kresomózgowia.

Jednocześnie pień mózgu przekazuje impulsy do móżdżka, wzgórza (odpowiadającego za wstępną ocenę wszystkich bodźców zmysłowych) oraz układu limbicznego, stanowiącego centrum emocji.

To w tym miejscu okazuje się, czy melodia jest wesoła czy smutna – choć nadal nie wiemy jeszcze, czy się nam podoba i czy przypadkiem nie postanowimy jej zignorować. Te kwestie reguluje dopiero pierwotna kora słuchowa, umiejscowiona w kresomózgowiu.

Dźwięki są tutaj wiązane ze wspomnieniami, ponieważ nasze preferencje muzyczne wynikają głównie z wcześniejszych doświadczeń. Na przykład dzieci wolą proste piosenki; im jesteśmy starsi, tym bardziej cenimy sobie złożone melodie.

Muzyka nie rodzi się zatem w momencie włączenia radia czy uderzenia w klawisze pianina – tak naprawdę powstaje dopiero w głowie. Lecz co decyduje o tym, że konkretne doznanie akustyczne jest dla nas interesujące?

Czy gust muzyczny dziedziczymy po rodzicach?

Z głośników rozbrzmiewa piosenka zespołu Backstreet Boys Everybody (Backstreet’s Back). Kakadu żółto­czuba o imieniu Snowball nie może się powstrzymać, utwór podoba się jej tak bardzo, że zaczyna… tańczyć. Filmik z udziałem podrygującego ptaka stał się hitem internetu – ma na YouTubie ponad 6 milionów wyświetleń.

Nie jest to jednak wyłącznie zoologiczna osobliwość: profesor Aniruddh Patel z Instytutu Neurobiologii w La Jolla w Kalifornii na podstawie przypadku Snowballa próbuje wytłumaczyć, jak w mózgu słyszany jest rytm. Czym on w ogóle jest? Elementem porządkującym długość trwania dźwięków w utworze i określającym ich kolejność w czasie. Każdy proces zachodzący w przyrodzie posiada swój tzw. biorytm.

Muzyka nie tylko uprzyjemnia nam życie, ale także wywiera duży wpływ na organizm – kto jej słucha w trakcie uprawiania sportu, ten jest bardziej zmotywowany i lepiej radzi sobie ze wzmożonym wysiłkiem. Dzięki właściwemu rytmowi można zwiększyć swoje osiągnięcia nawet o 15% – tak przynajmniej twierdzą naukowcy z londyńskiego Uniwersytetu Brunela.

Pojedyncza komórka mózgowa wysyła impulsy elektryczne od 13 do 30 razy – jest to tak zwany rytm fal beta. Jeśli uda się pogodzić go z rytmem piosenki, fale się zsynchronizują, co zostanie nagrodzone przez układ limbiczny wydzielaniem dopaminy. Ten hormon szczęścia pozwala sportowcom uporać się z bólem i zmęczeniem. O tym, które melodie postrzegamy jako przyjemne, decydują także inne czynniki, na przykład harmonia.

Dźwięk składa się z tonu podstawowego (głównej składowej harmonicznej) i ciągu alikwotów (pozostałych „składników” harmonii), które każdy człowiek słyszy inaczej. Aby się o tym przekonać, wystarczy dokładniej przyjrzeć się orkiestrze.

We współczesnych zespołach symfonicznych ustawienie muzyków nie jest przypadkowe. Na lewo od dyrygenta znajdują się skrzypce, flety i perkusja. To instrumenty wydające krótkie, impulsywne dźwięki, a grający na nich muzycy słyszą przede wszystkim ton podstawowy. Z kolei na prawo zasiadają altówki, wiolonczele, kontrabasy, fagoty i tuby, wytwarzające raczej długie i niezbyt wysokie dźwięki – w takim przypadku lepiej słychać alikwoty.

Ten porządek miejsc niemal jeden do jednego odzwierciedla strukturę mózgu: prawa półkula odbiera składowe harmoniczne, lewa – ich tony podstawowe. Czy alikwoty decydują również o guście muzycznym? Owszem, bo każdy mózg jest inaczej spolaryzowany. – Lewa strona odpowiada za czasowe przetwarzanie tonów, prawa za odkodowanie ich częstotliwości – tłumaczy Peter Schneider z Uniwersyteckiej Kliniki Neurobiologii w Heidelbergu.

Jeżeli czyjaś lewa półkula mocniej reaguje na tony podstawowe, to woli on słuchać raczej gitary niż oboju i lepiej „trawi” złożone rytmy. Z kolei gdy ktoś ma bardziej ukształtowaną prawą półkulę, to przedkłada wiolonczele nad trąbki i potrafi analizować długie łuki melodyczne.

Ciało migdałowate w układzie limbicznym nagradza wydzielaniem dopaminy wszystkie skutecznie przeprowadzone analizy dźwięków – dlatego melodie miłe dla ucha poprawiają nasze samopoczucie. Doktor Schneider uważa, że każdy człowiek jest w stanie nauczyć się bardzo dobrze grać na instrumencie – pod warunkiem, że zostanie on dobrany odpowiednio do preferencji jego „centrali”.

Zawodowi muzycy potrafią jednak tak wytrenować mózg, by zacieśnić współpracę obu stron. Już 20 minut gry na fortepianie może usprawnić komunikację między prawą i lewą półkulą – podobnie jak odpowiednio zaplanowany trening siłowy pomaga przywrócić równowagę mięśniową.

Dotyczy to nie tylko profesjonalistów: codzienne ćwiczenie prowadzi do powstawania nowych połączeń neuronalnych w mózgu także u amatorów. Wymiernie zwiększa to chociażby zdolność zapamiętywania.

Muzycy potrafią również wychwycić najdrobniejsze zmiany w dźwiękach – nawet podczas zwykłej pogawędki. To pozwala im na szybką identyfikację stanu emocjonalnego rozmówcy.

Jeśli zaś chodzi o preferencje muzyczne, to do tej pory uważano, że pewne dźwięki są odbierane jako przyjemniejsze niż inne. Opublikowane w ubiegłym roku wyniki badań doktora Josha McDermotta – neurobiologa z Instytutu Technologicznego w Massachusetts – pokazują, że to, jaką muzykę lubimy, nie zależy od genów, a raczej od kultury i środowiska, w którym żyjemy.

Co więcej, kwestia tego, czy dźwięki są pogodne czy smutne, nie ma aż tak dużego znaczenia przy ocenie melodii. Najważniejsze, by brzmiała ona harmonijnie.

Muzyka jako narzędzie tortur

Jest skuteczna i nie pozostawia żadnych śladów na ciele – w tajnych amerykańskich więzieniach (np. w bazie Guantánamo) osadzonych często gnębi się dźwiękami. Po kilku dobach nieustannego dudnienia z głośników muzyki o natężeniu co najmniej 100 decybeli każdy zacząłby mówić – choć niekoniecznie prawdę. Ciągły hałas i nieprzyjemne uczucie wibrowania powodują nie tylko wyczerpanie psychiczne, ale też przyczyniają się do powstawania luk w pamięci.

Jak Madonna sprawia, że szybciej biegamy

Wielu sportowców intuicyjnie postępuje właściwie, słuchając muzyki w trakcie biegania. Naukowcy z Londynu udowodnili, że każdy z nas – przy odpowiedniej playliście – może zwiększyć swoją wydajność nawet o 15%! Decydującą kwestią jest rytm. Na podstawie hitów Madonny ustalono, że piosenka idealna do aktywności fizycznej powinna mieć od 120 do 140 uderzeń na minutę. Nasz mózg podczas uprawiania sportu synchronizuje się bowiem z tempem słuchanej piosenki. Dlatego najlepiej wybrać muzykę taneczną!

Czy jazz powoduje, że łamiemy prawo?

W obszarze grzbietowo-bocznej kory przedczołowej człowiek ma zakodowane zachowania dozwolone i niedozwolone. Ten srogi cenzor w naszej głowie jest największym wrogiem kreatywności. Jednak niektóre dźwięki mogą go obezwładnić. Badając muzyków, naukowcy stwierdzili, że w trakcie jazzowej improwizacji aktywność tej części mózgu mocno spada.

Wzrasta natomiast energia neuronalna w środkowej korze przedczołowej – prawdopodobnie właśnie tam znajduje się centrum kreatywności.

Czy dźwięki uzależniają?

Są w stanie zasnąć tylko przy akompaniamencie i nie rozstają się z odtwarzaczem MP3: muzykomani. Co prawda ten melodyjny nałóg nie jest (jeszcze) traktowany jak choroba, ale skala zjawiska rośnie. Winę za to ponosi dopamina – hormon wydzielany w układzie limbicznym w chwilach muzycznego uniesienia. Organizm bardzo szybko uzależnia się od dopaminowego „kopa”.

Kiedy muzyka przeradza się w stres

Wysokie natężenie dźwięków i nieharmonijne sekwencje tonów prowadzą do tzw. stresu słuchowego. Jeśli muzyka jest pozbawiona harmonii, to proces słyszenia absorbuje uwagę zbyt wielu komórek jednocześnie. Mózg reaguje na to napięciem, niekiedy nawet przy natężeniu 40 decybeli (czyli takim, jak przy zwykłej rozmowie).

Zobacz również

  • Któż nie zna legend, w których mordercy i złodzieje przedstawiani są jako wrażliwi na krzywdę i uczciwi obrońcy uciśnionych... W australijskiej mitologii także istnieje taki szlachetny rozbójnik –... więcej

Twój komentarz może być pierwszy

Zapoznaj się z Regulaminem
Wypełnienie pól oznaczonych * jest obowiązkowe.