Ваши глаза тоже слышат музыку: новый взгляд на ритм

Ваши глаза тоже слышат музыку: новый взгляд на ритм
Недавнее исследование, опубликованное в научном журнале PLOS Biology, доказывает: человеческое тело реагирует на музыку так тонко, что мозг даже не удосуживается сообщить об этом сознанию. Ученые выяснили, что люди неосознанно подстраивают свои моргания под ритм музыкальных произведений. Таким образом, обнаружилась неожиданная связь между нашим слухом и моторикой глаз, которой до этого никто особо не интересовался.

Для справки: у большинства людей привычка подыгрывать музыке едва ли не врожденная — притопывать ногой, мотать головой, аплодировать такт в такт. Это называется аудиомоторная синхронизация (согласование движений с музыкой на бессознательном уровне). Такой навык крайне редко встречается у животных. Ученые же изучают эти реакции, чтобы понять — как мозг воспринимает и оценивает время, а также предсказывает ближайшие события. А исследование этих ритмов помогает разобраться в тонкой архитектуре нервной системы человека. Замечено, что сбои в восприятии ритма часто сопровождают заболевания вроде дислексии или болезни Паркинсона. Поэтому изучение того, как здоровый мозг связывает движения с музыкой, позволит улучшить диагностику неврологических проблем. Исследователи захотели выяснить: действует ли этот эффект даже на самые автоматические, неосознанные движения?

Авторы работ — Ийян Ву, Сянбин Тен и И Ду, представляющие Академию наук Китая и Китайский университет в Гонконге. Выбор пал на моргание не случайно: оно встречается часто, управляется полуавтоматически и связано с высвобождением дофамина — вещества, отвечающего за удовольствие и восприятие времени.

Первый эксперимент выглядел так: 30 молодых людей, далеких от музыки профессионально, слушали старинные хоралы великого Баха, записанные с постоянным темпом в 85 ударов в минуту. За морганием испытуемых следила суперточная камера, а заодно — фиксировалась их мозговая активность с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ — изучает биоэлектрические процессы мозга).

Указаний, когда моргать, не было. Люди просто слушали музыку и смотрели в пустой экран. Анализ показал — моргание вовсе не хаотично. Оно чётко совпадало с долями музыкального ритма, вне зависимости от того, нравилась звучащая композиция человеку или нет.

Данные ЭЭГ показали: сигналы мозга, отслеживающие ритм, совпадали по времени с морганием. Значит, есть общий механизм — мозг не только воспринимает бит, но и предсказывает следующий подходящий момент для моргания, чтобы ничего не пропустить. Причём, чем больше испытуемый слушал музыку, тем точнее становился его «тактовый» мозг.

Далее исследовали мозг молодых людей на уровне структуры с помощью МРТ (магнитно-резонансная томография, технология визуализации внутренних органов). Выделили важный путь — верхний продольный пучок, который соединяет слуховую кору с зоной планирования движений. Именно особенность его микростроения определяла, насколько синхронно испытуемый моргал в такт музыке. Физическая проводимость нервных волокон, выходит, напрямую влияет на то, как удаётся бесконтрольно синхронизироваться с ритмом.

Следующий опыт изменил условия: убрали мелодию, оставили только структуру ритма из простых звуков и варьировали скорость. Моргание синхронизировалось с битом и тут, причём вне зависимости от наличия мелодии. Однако быстрые темпы — выше 120 ударов в минуту — уже не справлялись: глазные мышцы просто не поспевают за диджеем.

Затем исследовали пользу этого синхрона. Людям давали задание — отыскать еле заметное отклонение в музыкальной фразе. Выяснилось: те, кто моргает ритмично, лучше справляются. Таким образом, моргание на бит реально помогает мозгу услышать важное.

Наконец, финальный эксперимент проверил: что если человека отвлечь визуальным заданием (например, ловить красный круг на экране), пока играет музыка? Тут синхронизация планомерно исчезала. Вывод: срабатывает не простой рефлекс — мозгу важно, чтобы внимание слушателя было переключено на звук.

Какой смысл? Похоже, моргание — часть механизма «активного восприятия»: мозг буквально «подмигивает» окружающему миру, чтобы приноровиться к новым ритмам и не пропустить ни доли, ни ноты. Эта реакция идеально иллюстрирует, что наше восприятие музыки — не пассивный процесс, а целый балет микродвижений телом.

Авторы уверены: столь примитивный физиологический маркер, как моргание, можно будет использовать для диагностики или поиска нарушений, например, при дислексии или болезнях паркинсонического спектра. Стоит, правда, помнить, что в исследовании участвовали только молодые люди с нормальным слухом, а музыка использовалась — строго классическая (Бах), без народных хитов и попсы. Пока неизвестно, как чего глаз реагирует на другую музыку или у пожилых, но ученые это обещают уточнить.

"Этот проект напоминает: даже незаметные привычки способны раскрывать фундаментальные законы работы мозга", — комментирует один из авторов, И Ду. Работа опубликована тремя китайскими исследователями: Ийян Ву, Сянбин Тен, И Ду.