Kiedy w ulubionym utworze na moment zapada cisza, mózg wcale nie odpoczywa. Badacze z unijnego projektu NEUME pokazali, że w takich pauzach intensywnie pracuje, bo przewiduje kolejną nutę. Muzyka okazuje się jednym z najlepszych sposobów, by podejrzeć, jak człowiek uczy się wzorców, oczekuje i dopasowuje się do nowego. To wiedza, która może kiedyś pomóc w medycynie i nauce języków — a na końcu możesz sprawdzić, jak bardzo muzyka rządzi twoją codziennością.
W trakcie zwykłej rozmowy mózg cały czas próbuje odgadnąć, jakie słowo padnie za chwilę. To dzięki tej umiejętności da się zrozumieć znajomego w gwarnej kawiarni albo dokończyć za niego zdanie, zanim sam to zrobi. Okazuje się, że ten sam mechanizm przewidywania jest mocno związany z tym, dlaczego muzyka sprawia ludziom przyjemność.
Tym zagadnieniem zajmuje się prof. Shihab Shamma, neurobiolog badający słyszenie, związany z École Normale Supérieure w Paryżu i Uniwersytetem Maryland w USA. W latach 2018–2025 kierował finansowanym przez UE projektem NEUME, który sprawdzał, czego muzyka może nauczyć o sposobie, w jaki mózg się uczy, przewiduje i dostosowuje.
Shamma zwraca uwagę, że język ma oczywisty cel, a muzyka – nie. Jak mówi, można bez niej przeżyć, ale życie wyglądałoby zupełnie inaczej. Angażuje cały mózg, a mimo to wciąż nie wiadomo do końca, dlaczego ludzie w ogóle ją stworzyli.
Nad tym pytaniem od stuleci spierają się filozofowie, muzycy i naukowcy. Każda kultura ma własne tradycje muzyczne, a żadne pojedyncze wyjaśnienie nie tłumaczy w pełni, jak silnie muzyka na nas działa. Zespół NEUME postawił więc sprawę inaczej: zamiast pytać, czemu lubimy muzykę, zapytał, czego dzięki niej można się dowiedzieć o ludzkim mózgu.
Według Shammy muzyka to wyjątkowy sygnał dźwiękowy. Człowiek od razu odróżnia ją od mowy czy hałasu z otoczenia, a jednocześnie uruchamia ona naraz percepcję, pamięć, emocje i myślenie. Dla badaczy ma jeszcze jedną zaletę: jej strukturę można opisać bardzo precyzyjnie, znacznie dokładniej niż strukturę codziennej rozmowy. To pozwala badać przewidywanie i uczenie się w sposób trudny do osiągnięcia na samym języku.
Naukowców interesowały przy tym bardzo różne skale czasu. Z jednej strony lata słuchania uczą „reguł” muzyki danej kultury. Z drugiej – każda nuta niemal natychmiast wywołuje przewidywanie tego, co zabrzmi dalej. Jak ujął to Shamma, uczenie się może trwać całe życie, ale może też zajść w obrębie kilku nut.
Jedno z najciekawszych odkryć projektu dotyczyło momentów, w których nic nie gra. Pracowali nad nim Giovanni Di Liberto, dziś adiunkt w Trinity College w Dublinie, wcześniej badający rozumienie mowy w hałasie, oraz Claire Pelofi, neurobiolożka i wykształcona skrzypaczka, obecnie na Uniwersytecie Nowojorskim. On wniósł umiejętność odczytywania złożonych sygnałów z mózgu, ona – spojrzenie muzyczki, która od lat zastanawia się, czemu niektóre fragmenty budzą napięcie, ulgę albo wzruszenie.
Di Liberto zajmuje się tzw. przetwarzaniem predykcyjnym, czyli ideą, że mózg nieustannie uczy się wzorców i na ich podstawie przewiduje przyszłość. Muzyka, jak zauważa, nie może być zbyt zaskakująca, ale nie może też być zbyt przewidywalna, bo wtedy robi się nudna.
Badacze posłużyli się elektroencefalografią (EEG), czyli badaniem rejestrującym elektryczną aktywność mózgu. Okazało się, że podczas pauz w utworze mózg pozostaje bardzo aktywny. Gdy słuchacz spodziewał się kolejnej nuty, pojawiały się mierzalne sygnały, choć do uszu nie docierał żaden dźwięk. Cisza pozwala więc wyłuskać samo oczekiwanie – bez reakcji na dźwięk, która zwykle mu towarzyszy.
W kolejnym kroku muzyków poproszono, by w myślach odtwarzali znane melodie. Aktywowało się wiele tych samych mechanizmów co przy słuchaniu. To znak, że muzyka wyobrażona i usłyszana korzystają z podobnych procesów przewidywania. Zespół ustalił też, że mózg szybko przystosowuje się do nieznanych systemów muzycznych, co może mówić coś ważnego o uczeniu się zupełnie nowych wzorców, także w języku.
Choć to badania podstawowe, ich wyniki mogą się przydać daleko poza muzyką. Wśród możliwych kierunków badacze wskazują:
Shamma uważa, że nieinwazyjne odczytywanie wyobrażonej mowy czy muzyki staje się coraz bardziej realne. Zespół udostępnił też otwarcie swoje dane i narzędzia analityczne, z których korzystają inni naukowcy.
Projekt NEUME pokazał, że muzyka jest jednym z najwyraźniejszych okien na to, jak mózg się uczy, przewiduje i adaptuje. Nawet cisza między nutami jest dla niego pracowitym momentem. Pelofi przyznaje, że im lepiej rozumie muzykę, tym bardziej ją ona fascynuje, bo coś w jej sile wciąż wymyka się wyjaśnieniom. Shamma dodaje, że muzyka jest uniwersalna: każda kultura wyraża ją inaczej, ale reagują na nią ludzie na całym świecie.
Autorką oryginalnego tekstu „What music reveals about the human brain” jest Maria Vlastara. Artykuł powstał na podstawie tekstu opublikowanego w Horizon, magazynie badań i innowacji UE.
5 pytań · minuta
poleca:
