Сложную и простую музыку воспринимают разные регионы мозга
Нейробиологи из Медицинской школы Макговерн при Университете Хьюстона исследовали реакции мозга во время трепанации черепа, которую хирурги проводили в бодрствующем состоянии молодому музыканту с опухолью в областях мозга, связанных с языком и музыкой.
Пациент во время операции слышал музыку и играл на мини-пианино, слышал и повторял предложения. Ему давали описания предметов, которые он затем называл. Музыкальные фрагменты были мелодичными или не мелодичными и отличались по сложности, а предложения отличались по синтаксической сложности.
Записи мозга с помощью электродов, расположенных на поверхности мозга, позволили определить местоположение и характеристики активности разных областей мозга во время прослушивания музыки и речи. Небольшие токи пропускались через различные регионы мозга для локализации областей, критически важных для восприятия языка и музыки.
«Это позволило нам не только получить новые сведения о восприятии музыки мозгом, но и сделать безопасной максимальную резекцию опухоли. Мы были уверены, что ничего не задели», — говорит соавтор работы, нейрохирург Нитин Тандон.
Музыка, язык и мозг
Язык и музыка предполагают объединение базовых единиц в структуры. В этом они похожи.
«Если рассматривать только основные профили активации мозга при восприятии и воспроизведении музыки и речи, они часто выглядят довольно похожими, но это еще не вся история, — говорит соавтор работы Мередит Маккарти. — Когда мы внимательнее посмотрим, как они собирают базовые единицы в структуры, можно обнаружить некоторые поразительные нейронные различия».
Нейробиологи обнаружили общую активность височной доли при восприятии и музыки и языка. Но когда ученые стали варьировать сложность мелодий и предложений, они обнаружили, что задействованы разные участки височной доли. Активация мозга при восприятии музыки и языка на базовом уровне является общей, но при росте сложности разные участки проявляют различную чувствительность.
В частности, при стимуляции коры задней верхней височной извилины (pSTG) нарушалось восприятие и музыки, и речи. Задняя верхняя височная извилина (pSTG) и задняя средняя височная извилина (pMTG) активировались для языка и музыки. В то время как активность pMTG модулировалась музыкальной сложностью, активность pSTG модулировалась синтаксической сложностью.
Ученые выразили благодарность пациенту за сотрудничество в исследовании. В ходе четырехмесячного наблюдения было подтверждено, что у него полностью сохранены музыкальные и языковые функции без признаков ухудшения.
Мозг может оценить сложность услышанный мелодии и переключить свою активность. Это совершенно неожиданно, поскольку считалось, что мозг обрабатывает любую музыку одинаково.