Как музыка влияет на наш мозг?

Любимая мелодия повышает настроение, помогает расслабиться или, наоборот, взбодриться. Но если заглянуть глубже, в мозг: какие процессы происходят в нём при прослушивании музыки? Такой вопрос нам задал подписчик, а за ответом мы обратились к научному консультанту Политехнического музея Павлу Рогозину.

Как мы воспринимаем звуки музыки

Вне нашей психики музыка — это просто механические колебания воздуха, которые сквозь хитроумную систему внешнего, среднего и внутреннего уха передаются на тонкую мембрану в улитке. Мембрана направляет эти колебания волосковым клеткам, которые превращают механическую энергию колебаний в нервный импульс. Этот импульс «бежит» по волокнам слухового нерва и попадает в структуры головного мозга — и уже здесь интерпретируется как звук, музыка и речь.

На этом этапе восприятие музыки ограничено её механическими характеристиками, в первую очередь громкостью. Если она чрезмерна, нам будет неприятно или даже больно. Хотя на самом деле уже здесь возможно «вмешательство» психики — например, некоторые частоты могут маскироваться, если мы хотим сосредоточиться на других. Но это связано с процессами внимания и не имеет прямого отношения к музыке.

Подобные маскированию эффекты могут проявиться и в виде слуховых галлюцинаций при отсутствии внешнего источника звука — один из самых знаковых симптомов при шизофрении. Также многим знаком «звон в ушах» — тиннитус. Он возникает в основном из-за неврологических причин, но современный взгляд на это состояние не исключает и высокоуровневых психических причин, например нарушения внимания.

Дальнейшая обработка сигналов от уха в мозге приводит к формированию привычных нам ощущений звука, сильно зависящих от индивидуального опыта, культуры, состояния человека. Звуки делятся на категории: информативны ли они, приятны или неприятны, мелодичны или нет, являются речью или просто шумом и т.д. Изучать эти высокоуровневые процессы намного сложнее, чем строение уха, и многие закономерности, полученные в ранних исследованиях, подвергаются сомнениям в будущем.

Влияние музыки на человека можно условно разделить на четыре направления: ● воздействие на здорового человека;
● воздействие на развитие человека, особенно в раннем возрасте;
● влияние на патологические ситуации — нейродегенеративные и психические заболевания;
● влияние занятий музыкой (обучение игре на музыкальном инструменте).

Рассмотрим подробнее каждое из направлений.

Как музыка влияет на здорового человека
Самые распространённые исследования, проводимые с помощью визуализации активности мозга аппаратом фМРТ, подтверждают гипотезу, что музыка способна вызывать удовольствие на нейронном уровне. При прослушивании любимой музыки часто активируются те участки мозга, которые принято связывать с удовольствием, чувством удовлетворения, а также контролем над эмоциональным состоянием в целом. Это миндалина, префронтальная кора, гиппокамп — структура, важная для памяти, — прилежащее ядро и многие другие.

Существуют обоснованные мнения, что это удовольствие может возникать не только от ассоциаций конкретного музыкального произведения с приятными моментами жизни. Сама структура ритма, регулярность или, наоборот, нерегулярность мелодии может находить эмоциональный отклик в разных отделах мозга. Ожидание определённой последовательности звуков само по себе может приносить радость, если оно оправдывается (или не оправдывается — в зависимости от ситуации). Это работает, даже если мелодия уже известна, — вероятно, потому что этот механизм находится ниже уровня сознательного восприятия мелодии и работает автоматически.

Оказалось, что мы не только сами испытываем удовольствие от прослушивания музыки, но и хотим поделиться им с другими. В фМРТ-исследованиях обнаружили, что активируются и структуры, связанные с социальными взаимодействиями между людьми: передние области коры больших полушарий активируются при музыке тоже. Вероятно, это значит, что музыка улучшает координацию совместных действий, «настраивает» на поиск эффективных взаимоотношений и увеличивает эмпатию.

Кроме того, прослушивание музыки действительно может улучшить мышление. В простом эксперименте одной группе людей перед тестом на IQ давали в течение 15 минут прослушать эпизод из Моцарта, другой — расслабляющую музыку вроде шума моря, а третьей просто предлагали посидеть в тишине. В результате у тех, кто слушал Моцарта, тесты показали в среднем на 10 пунктов IQ больше. Правда, эффект сохранялся недолго — всего 30 минут.

Однако попытка воспроизвести это исследование 1993 года показала, что эффект значительно меньше и, возможно, не настолько надёжен, как полагали авторы. В любом случае, если слушать Моцарта перед экзаменом, хуже не будет.

Музыка и внутриутробное развитие

Исследование на крысятах, которые слушали музыку ещё в утробе матери в течение одного часа каждый день, показало, что у них улучшается способность к обучению, нейрогенез (появление новых нейронов) в моторной и соматосенсорной коре. И наоборот: громкий шум уменьшал нейрогенез и способность к обучению. Похоже, мнение о том, что детям полезно включать Моцарта в утробе, не лишено оснований.

Другие исследования показывают, что и у уже родившихся крысят музыкальное сопровождение жизни (по 6 часов в день) вызывает улучшение многих параметров мозга — как биохимических, так и поведенческих. Например, увеличивается уровень полезного фактора BDNF, улучшается иммунный ответ, снижаются стрессовые реакции, нормализуется давление. При этом у крыс нет культуры с богатыми музыкальными традициями, которые могли бы добавить положительных эффектов.

Музыка и особенности здоровья

Обнаружено, что у детей с расстройствами аутистического спектра музыка вызывает такую же хорошую активизацию областей мозга, важных для социальных взаимодействий, как и у здоровых детей. Это используется при лечении РАС — начав с музыкальной терапии, можно инициировать и облегчить социальное взаимодействие, что является важным фактором адаптации к уже немузыкальному контексту общения.

Большие надежды на музыкальную терапию возлагают в лечении болезни Альцгеймера — самого распространённого нейродегенеративного заболевания. Правда, основное преимущество данного метода пока что заключается в дешевизне и отсутствии побочных эффектов. Основная идея терапии в том, что при болезни Альцгеймера, как ни странно, музыкальная память нарушается меньше, чем все другие виды. Она помогает дольше сохранять эпизодические воспоминания человека, облегчает течение болезни и улучшает настроение.

Почему учёным интересен мозг музыкантов?

Согласитесь, прослушивать музыку и исполнять её — совершенно разные вещи. Когда человек играет на музыкальных инструментах, он тренируется регулярно, а профессионалы делают это каждый день на протяжении всей жизни. Во время таких занятий работают не только моторные навыки — при движениях пальцев рук или губ, но и многие органы чувств. Это делает музыкантов прекрасным объектом для исследования нейробиологических основ обучения и памяти. Многие особенности работы мозга были открыты как раз благодаря изучению музыкантов.

И в завершение хочется сказать, что музыка действительно оказывает влияние на мозг, что подтверждают многочисленные научные исследования. Совершенно неважно, что вы любите слушать: классику, рок, поп, хип-хоп или электронную музыку — главное, чтобы это приносило вам удовольствие.