Мозг музыканта

И не какого-нибудь, а Стинга, подвергли изучению ученые из канадского McGill University. Они разработали модификацию метода функционального МРТ, который позволяет визуализировать творческие процессы, протекающие в головном мозге у людей, занимающихся самыми разными видами высшей нервной деятельности, от искусства и политики до науки.

А началось все с того, что Стинг прочитал книгу Дэниела Левитина (руководителя исследовательской группы) «This Is Your Brain on Music» (Так Ваш мозг музицирует), в которой знаменитый нейрофизиолог и музыкант увязал тембр музыки, ритм, тон и гармонии с анатомией, биохимией, физиологией и эволюцией мозга.

Во время очередного концерта в Канаде Стинг напросился в гости и заехал на экскурсию в лабораторию Левитина и после недолгих рассуждений согласился на исследование собственного мозга.

Функциональную и структурно-анатомическую МРТ знаменитому музыканту выполнили в Montreal Neurological Institute, входящего в состав McGill University. Все сделали за один раз на установке Siemens с силой магнита 3 Тесла.

Как это часто бывает в ответственных случаях, один эпизод чуть не сорвал весь эксперимент. Перед началом тестирования из-за проблем на подстанции во всем институте вырубился свет, и команде Левитина потребовался целый час, чтобы перезапустить установку МРТ. Но Стинг, у которого именно на этот вечер был запланирован концерт, не подвел и согласился пропустить ради сканирования настройку инструментов.

Сначала ученые попросили Стинга попытаться мысленно придумать фрагмент совершенно новой композиции. Далее он должен был сосредоточиться на мелодии этой композиции и думать только о ней. Затем его попросили сосредоточиться на ритме, затем – одновременно, на мелодии и ритме.

На каждое задание Стингу давали 27 секунд. В этом время аппарат МРТ «молчал», затем он работал (с известным треском и шумом) в течение 2.5 секунд. Так выглядел «цикл» одного задания. После того, как исследователи зарегистрировали работу мозга при сочинении и размышлении о мелодии и ритме, они попросили Стинга «ни о чем не думать». Так как Стинг регулярно занимается йогой, то он не счел это задание слишком сложным и успешно с ним справился.

Далее истязания продолжились. Стинг должен был придумать фрагмент прозы (какую-нибудь речь), потом представить, что он пишет картину на холсте. А потом все эти задания стали повторять  вразнобой. На этом первая часть исследования закончилась.

Во втором эксперименте исследователи называли Стингу различные композиции и просили мысленно в течение 25 секунд проигрывать их в голове. Затем делали снимок. Затем давали прослушать композицию. Всего было десять треков, включая классику и две его собственных песни.

В третьем эксперименте Стингу давали слушать знакомые ему композиции, представляющие разные стили: классику, рок, поп, джаз, ритм-н-блюз и другие. Были среди них Libertango Piazzolla и битловская Girl.

Сравнение результатов первого и второго экспериментов, проходивших в тишине и третьего эксперимента, в котором Стинг слушал музыку, позволило визуализировать отделы мозга, более активные при прослушивание по сравнению с тишиной –

Здесь и дальше – иллюстрации из статьи Daniel J. Levitin & Scott T. Grafton, опубликованной в Neurocase в июле 2016.

Эти отделы включают:

• Среднюю лобную извилину
• Центральную борозду
• Осровковую долю конечного мозга
• Височную долю
• Верхнюю височную извилину
• Веретинообразную извилину
• Медиальную орбито-фронтальную кору
• Переднюю часть височной средней извилины
• Переднюю часть верхней височной борозды
• Мозжечок

Извините, если что-то напутал с анатомией. Может быть, Ankle Shell или Сергей поправят.

Результаты первого эксперимента показали структурно-функциональную связь заданий, выполненных Стингом: сочинение песни (global), фокус на мелодиях и ритмах, а также и том и другом одновременно, сочинение прозы и мысленная работа на холсте (canvas).

На этих диаграммах показана связь этих процессов в мозгу у Стинга. На левой диаграмме: чем квадрат темнее – тем ближе связь, чем светлее – тем дальше. На правой диаграмме связь соответствует длине пути.

На этой диаграмме, например, видно, что придумывание ритма и изобразительное искусство у Стинга ближе друг к другу, чем, скажем, сочинение мелодии и сочинение прозы. Как и ожидалось, мелодия и ритм анатомически тесно связаны друг с другом.

Второй эксперимент показал, что у Стинга практически во всех случаях одни и те же отделы мозга отвечали за прослушивание и проигрывание знакомой мелодии. «Разбег» между прослушиванием и проигрыванием был только в случаях с классической музыкой, когда Стинг проигрывал в голове другой отрывок из произведения и в случае популярной музыки, когда он мысленно представлял песню в другом исполнении.

В третьем эксперименте, в котором Стинг прослушивал мелодии разных стилей, исследователи выяснили, какие композиции анатомически ближе друг другу в мозгу выдающегося музыканта, а какие дальше.

Самая плотная зависимость была обнаружена между танго Libertango Piazzolla

и знаменитым хитом The Beatles “Girl” —

Вот, поди разберись – что у него в голове 🙂 Авторы полагают, что причина в том, что обе композиции играются в миноре (Am и Cm, соответственно) и в обеих используются похожие нотные повторы –

У этого исследования не было научной цели, для этого нужна была бы большая группа стратифицированных участников и контроль. Левитин и его коллеги провели его, чтобы отработать свой метод и привлечь внимание к проекту. Их метод можно будет модифицировать, чтобы узнать, какие структуры мозга отвечают за принятие решений у спортсменов, как писатели придумывают тексты и что происходит в мозгу у художников.

В общем, простор для исследований в области персонализованной медицины и нейрофизиологии. А Стингу, конечно, спасибо. Без его участия – это было бы не так интересно.