В издательстве «Бомбора» вышла книга британского научного журналиста Филипа Болла «Музыкальный инстинкт. Как работает музыка и почему мы не можем прожить без нее ни дня». В ней он, используя данные последних исследований, рассказывает о том, как мы воспринимаем музыку и почему она так сильно на нас влияет.

Публикуем отрывок из главы о том, как наш мозг реагирует на разные мелодии.

Какие части мозга мы используем для музыки?

Какой у вашего малыша любимый композитор — Моцарт, Бетховен, Бах? Только не говорите, что вы поете своему ребенку только «Шалтай-Болтай» и ничего кроме. Разве вы не знали, что существует миниатюрная музыкальная библиотека для «развития детского мозга с помощью классической музыки»? Большую ее часть занимает Моцарт, но можно попробовать и Бетховена («Тренировка мозга малыша») или сборники Генделя, Пахельбеля, Вивальди и других. Существуют даже специальные подборки Моцарта для новорожденных, а также подборки под каждое настроение младенцев — «от игр до подготовки ко сну».

Я думаю, эти записи были бы мне полезны, если бы у меня съезжала крыша от бессонных ночей и от бесконечного удовлетворения непрестанных нужд моего новорожденного ребенка. Я бы решил, что адажио Моцарта из струнного квартета в издании Хоффмайстера— это как раз то, что мне нужно; малышу, возможно, музыка тоже пришлась бы по душе. Но, конечно, дело не в магии музыки: идея заключается в том, что «эффект Моцарта», благодаря которому, как говорят, детишки становятся умнее, предположительно запустит в работу новые грани мозга вашего ребенка.

Нас не должно удивлять, что звукозаписывающие компании заприметили и исследовали маркетинговый потенциал этой идеи, особенно если учитывать эмоциональную заряженность вопроса детского развития. Но на самом деле не существует никаких доказательств эффекта Моцарта, а Министерство образования и научных исследований Германии даже выпустило специальный доклад по этому вопросу — всех разочаровавший — после того, как спонсоры завалили министерство предложениями о проведении исследований на тему взаимосвязи музыки и интеллекта. Волна воодушевления поднялась из-за публикации 1993 года в научном журнале Nature, а ведь ее авторы даже не смогли доходчиво объяснить — и не потрудились хоть как-то исследовать — вопрос благотворного влияния музыки Моцарта на развитие интеллекта у детей.

Когда мы слушаем музыку, то вспыхивают все центры разом, активность наблюдается во всем мозге

Позже мы еще вернемся к сомнительному эффекту Моцарта, а пока скажу только, что его идея не появилась ниоткуда. Авторы исследования 1993 года писали, что у идеи о способности музыки стимулировать работу мозга и улучшать выполнение когнитивных функций довольно долгая история: изначально эта концепция основывалась только на словесной информации, но в наши дни новые технологии, а именно магнитно-резонансная томография (МРТ), позволяют нейроученым напрямую увидеть, чем занят мозг во время прослушивания музыки, как и выяснить, пересекается ли его активность с другими ментальными функциями.

В следующих главах я более подробно расскажу о нескольких примерах подобного. Увидеть «напрямую», пожалуй, слишком сильно сказано. Нынешние технологии обгоняют нашу способность интерпретировать то, что мы видим с их помощью: мы пока не в состоянии четко понять, какую работу выполняют все отделы мозга и как они взаимодействуют. Картинка получается очень впечатляющей, но при взгляде на нее мы можем сказать только то, что мозг включает одну свою область для обработки того и этого. Но мы не знаем, что подразумевает восприятие того и этого. Если смотреть с позиции музыки, то исследования при помощи МРТ часто имеют как положительные, так и отрицательные стороны. Многочисленные когнитивные задачи, к примеру, зрение и речь, связаны со строго определенными центрами активности мозга, чего не скажешь о музыке.

В общих чертах, когда мы слушаем музыку, вспыхивают все центры разом, активность наблюдается во всем мозге: участвуют двигательные центры, отвечающие за моторные функции, «первичные» эмоциональные центры, языковые модули, ответственные за обработку синтаксиса и семантики, слуховые центры… В отличие, скажем, от речи, музыка не затрагивает специализированных совокупностей нейронных связей, расположенных в одной или нескольких зонах: она является «общемозговым» феноменом. С одной стороны, это обстоятельство затрудняет возможность определить, что все-таки происходит. С другой стороны, оно прямо указывает на невероятную важность музыки: никакой другой раздражитель не вызывает реакцию всех аспектов психического аппарата и не заставляет их так взаимодействовать между собой. Левое полушарие общается с правым, логика взывает к эмоциям — и нам не нужен никакой эффект Моцарта, чтобы обосновать важность музыки для развития, познавательной способности, образования и социализации. Проще говоря, музыка — это гимнастика для ума.

Экскурсия по серому веществу

Вот основная проблема нейронауки: как может исключительное богатство человеческого опыта вылиться в несколько светящихся точек на карте головного мозга, где магическая сила ядерного магнитного резонанса обнаружила усиленный прилив крови, или электроды, грубо закрепленные на черепе, отследили электрические импульсы? Каким образом мы можем надеяться решить уравнение, связывающее Баха с Пикассо в желеобразной массе размером с грейпфрут?

Если мои высказывания в адрес современных технологий в неврологии кажутся пренебрежительными, то всему виной масштаб обозначенной проблемы. Но даже грубые обобщения, которые мы можем применить к работе мозга на основе размытых, абсурдно зернистых карт мышления, обладают огромной значимостью. Зная, какие области мозга используются для выполнения различных задач, мы можем обрисовать картину того, как мозг классифицирует и интерпретирует саму суть умственного труда, какая часть влажного мозгового оборудования выбирается для выполнения работы, какие рабочие процессы осуществляются с применением одних и тех же умений. Вот чем главным образом занята нейронаука музыки: определением того, какие совокупности нейронных связей активирует мозг. При этом функции этих нейронных связей известны заранее или мы предполагаем их назначение на основе их участия в других действиях.

Музыкальная нейронаука поставила под сомнение избитое клише о «правополушарном» и «левополушарном» мышлении

Мозг предстает перед нами в образе огромного бюрократического аппарата, состоящего из множества отделов, причем одни отделы состоят в постоянных сношениях друг с другом, а другие едва ли подозревают о существовании остального коллектива. Мозг, это очевидно, разделен на два полушария в левой и правой части черепа. Одним из достижений музыкальной нейронауки можно назвать тот факт, что она поставила под сомнение избитое клише о «правополушарном» и «левополушарном» мышлении, которые традиционно связывают с логикой или аналитикой и эмоциями или интуицией соответственно. Отмечу, что это представление не лишено смысла — полушария действительно проявляют некоторую тенденцию к специализации, в том числе при обработке музыкального сигнала: восприятие высоты звука, например, в основном (но не полностью) локализуется в правом полушарии. Но полная картина намного сложнее. Например, левое полушарие, по-видимому, сильнее связано с обработкой позитивных эмоций, а правое занимается обработкой негативных. Большую часть мозга занимает кора больших полушарий (или просто кора), которая в каждом полушарии разделена на четыре доли: лобную, височную, теменную и затылочную.

Им приписываются весьма обобщенные функции. Лобная доля отвечает за планирование и организацию восприятия, а также (задняя часть) принимает участие в двигательных функциях и навыках пространственных восприятий. Височная доля связана с памятью и слухом — в ней расположен гиппокамп, убежище долговременной памяти, и первичная слуховая кора, где звуковые раздражители, полученные из уха, подвергаются первичной обработке; кроме того, она участвует в обработке семантики речи. Теменная доля работает с различной сенсорной информацией, например, руководит чувством пространства. Затылочная доля специализируется на обработке зрительных сигналов. Под височной долей и вблизи к стволу мозга находится мозжечок — старейшая часть головного мозга, которая управляет эмоциональными реакциями, координацией и регуляцией моторики. Но существует и другой важный «центр эмоций» в височных долях коры головного мозга, который называется амигдала.

Когда мы слушаем музыку, информация из улитки уха через ствол мозга (где уже происходит некоторая первичная обработка данных о высоте звука как музыки, так и речи) попадает в первичную слуховую кору. Оттуда сигнал отправляется на обработку в несколько разных участков мозга, некоторые из которых выполняют частично перекрывающие друг друга функции. Например, тоновые интервалы и мелодии обрабатываются в латеральной области, называемой «извилины Гешля», в височной доле: в этих извилинах действуют нейронные связи, принимающие участие в восприятии высоты звука. Также обе эти музыкальные составляющие обрабатываются в темпоральной плоскости — эта область имеет дело с достаточно сложными аспектами слухового восприятия, такими как тембр и локализация источников звука в пространстве, и в передней верхней височной извилине, которая работает со звуковым потоком, в том числе с речевыми предложениями.

Нейронные связи подключают двигательные функции при прослушивании: это явление объясняет, почему невозможно сидеть спокойно под музыку Джеймса Брауна

Исходя из описанного выше, можно заключить, что тоны и мелодия рассматриваются мозгом с нескольких точек зрения, если так можно выразиться. Например, восприятие тона включает в себя анализ структуры гармоник (мозг может «вставить» основной тон, даже если он не звучит, при условии, что все высшие гармоники подходят друг к другу). Когда нам необходимо отделить звуковые потоки на разные голоса, как в полифонической музыке или мультиинструментальном ансамбле, мы должны развернуть последовательность тонов в связную мелодию — переключиться с локального на глобальный план.

Нейроученая Изабель Перетц совместно с коллегами из Монреальского университета предположила, что правое полушарие распознает глобальную схему контуров высоты звука, а левое полушарие нанизывает на этот остов детализированные аспекты тоновых интервалов; тон является ключевым элементом обработки гармоник, и даже ритм и длительность нот предоставляют доказательства важности тех или иных тонов. Анализ тона генерирует ожидания от мелодии и гармонии, которые мы обрабатываем в правополушарном аналоге левополушарной области обработки речи (зоне Брока). Последовательность тонов вмещает в себя многочисленные музыкальные измерения, а мозг подключает разные модули для обработки каждого из них.

Разумеется, реакция мозга на музыку не ограничивается холодным распознаванием шаблонов и закономерностей тона и ритма. Как только первичная слуховая кора получает музыкальный сигнал, наш «примитивный» подкорковый центр немедленно включается в работу: хронометражные связи мозжечка обнаруживают пульс и ритм, а таламус «быстро пробегается» по раздражителю, очевидно определяя степень опасности и необходимости предпринимать решительные действия, и только потом начинается процесс более утонченной обработки сигнала. Таламус связывается с амигдалой для получения эмоциональной реакции — которая при наличии опасности будет выражена как страх. Только после этого первобытного сканирования на предмет возможной угрозы начинается детализированное анатомирование звукового сигнала. Мозг требует от гиппокампа предоставить воспоминания как о недавнем опыте прослушивания музыки, так и о более отдаленных ассоциациях и сходствах, которые она вызывает.

В префронтальной коре протекает сложная работа, связанная с предвкушениями и ожиданиями, а зона Брока, связанная с обработкой речи, занимается высшими «синтаксическими» аспектами музыки. Музыканту также необходимо задействовать зрительную кору для чтения нот, наблюдения за дирижером и другими музыкантами, и в то же время сенсорная кора дает ему возможность чувствовать инструмент в руках. Нейронные связи, участвующие в обработке ритма, подключают двигательные функции не только для воспроизведения нужного ритма, но и в целом при прослушивании музыки: это явление объясняет, почему невозможно сидеть спокойно под музыку Джеймса Брауна.

Музыка может повлиять на иммунную систему и поднять уровень белков, которые борются с микробными инфекциями

Музыка может выступить триггером психологических процессов, которые, очевидно, весьма отдаленно связаны с когнитивными аспектами как таковыми; она может, например, повлиять на иммунную систему и поднять уровень белков, которые борются с микробными инфекциями. Исполнение и прослушивание музыки также регулирует производство «гормонов настроения», таких как кортизол, что говорит о достаточном основании для применения музыкальной терапии.

Описанный порядок действий может показаться очень сложным и сбить с толку. Но, по сути, он представляет собой разделение когнитивного процесса на серию более абстрактных процессов, которые выполняются каскадом от более простой функции к более сложной. Изначальная задача мозга — определить базовые акустические строительные блоки, например, частоту основного тона и гармоники, длительность нот и громкость; затем полученную информацию нужно разбить на отдельные инструменты или мелодии. Результаты сравниваются с музыкальными воспоминаниями и опытом — например, имплицитным и эксплицитным знанием гармонических отношений и каденций, жанров и стилей.

Как правило, проявляющийся музыкальный ландшафт основывается на информации из других когнитивных областей (например, если мы слушаем песню с осмысленным текстом). В то же время каждый из аспектов анализа и синтеза привлекает наши эмоции, в результате чего эмоциональная, ассоциативная и синтаксическая информация соединяются и стимулируют поведенческий ответ: мы радуемся, успокаиваемся, умиляемся или раздражаемся. Процесс обработки вовлекает в работу нейронные связи общего назначения, которые имеют отношение к музыкальному контексту раздражителей, — например, обработка тона и ритма осуществляется общими аспектами звукового восприятия, которые также задействуются в обработке речи и окружающих звуков.

Но существует ли область мозга, связанная исключительно с обработкой музыки? Сложный вопрос. Ее существование могло бы подтвердить врожденность музыкальности, ее рождение в процессе эволюции, что, в свою очередь, означало бы, что музыкальность является адаптивной функцией, то есть когда-то она помогала нашим далеким предкам успешно производить потомство. Поиск специализированного музыкального модуля мозга в таком контексте периодически превращается в эмотивную миссию, а результат поиска может дать ответ на вопрос, является ли музыка фундаментальной частью человеческого существования или она просто паразитирует на других когнитивных функциях. Но на сегодняшний день поиски к осмысленным результатам не привели.