Мозг и музыка. Как чувства проявляют себя в музыке и почему ее понимание доступно всем

В память о моих учителях музыки

© Корсакова М. Н., 2021

© ООО «Издательство АСТ», 2022

Вступление

Мы все знаем, что такое музыка. Она начинается там, где кончаются слова. Слушая музыку, мы входим в мир виртуальных эмоций: наше настроение меняется, нас окутывает облако воспоминаний, порой мы испытываем высокое наслаждение.

Вопрос в том, почему мы вообще реагируем на музыку. Наука все еще не может объяснить, каким образом мелодии и гармонии могут владеть нашими чувствами. Мыслители античности считали, что музыка не только приносит удовольствие, но и дает нравственные наставления, и призывали обучать музыке всех детей. Сегодня мы знаем, что занятия музыкой влияют на мозг и на когнитивные функции, причем это благотворное влияние распространяется на всех, независимо от возраста. И еще звуки музыки могут быть целительными.

В музыке мы имеем дело с невероятно щедрым искусством, доступным для всех – от детей до стариков, от людей высокого интеллекта и до пациентов с когнитивными проблемами. У музыки есть дары для каждого из нас. Чтобы понять влияние музыки на мозг, нам необходимо понимать законы музыкального пространства. Эта книга рассказывает о музыке с точки зрения музыканта-нейропсихолога.

Словарик полезных терминов

Тоника – тональный центр и начальная нота диатонической гаммы.

Тональная система отсчета, или гамма – система отношений между музыкальными звуками, генерирующая тональную иерархию. Эта иерархия основана на уровнях притяжения тонов гаммы к тонике. Тональная система отсчета являет собой мысленную схему для считывания мелодических рисунков.

Тон — музыкальный звук в иерархии тональных отношений.

Тональное притяжение – уровень воспринимаемого напряжения.

Тональное силовое поле – система отношений между тонами, произведенная разными уровнями тонального притяжения к тонике. Силы тонального поля формируют мелодические объекты (например, мелодию) и поддерживают их целостность.

Тональность – система тональных отношений в пространстве трезвучий. На этой системе держится наша способность навигации тонального пространства музыки.

Полутон – музыкальный интервал, образованный при звучании двух ближайших клавиш на рояле, например, ми-фа или ре#-ми.

Терция — мелодический интервал из трех ступеней, например, фа-ля. Терция может быть большой (два тона) или малой (полтора тона).

Тоническое трезвучие – комбинация из двух терций, построенная на тонике. Тоническое тре-звучие может быть или в мажоре (большая терция плюс малая терция), или в миноре (малая терция плюс большая терция).

Тональное пространство — абстрактное пространство музыкальных звуков, объясняемое формулой из трех трезвучий: на тонике (ступень I), на субдоминанте (ступень IV) и на доминанте (ступень V). Эта формула – I, IV, V, I – определяет синтаксис той обычной музыки, что мы слушаем сегодня.

Диатоническая гамма – набор из тонов и полутонов, расположенных согласно формуле мажорной или минорной гаммы.

Хроматическая гамма – набор из 12 полутонов, заполняющих интервал октавы.

Обертоновая серия (обертоновый ряд) – последовательность призвуков, возникающих при колебании и следующих за фундаментальным (основным) тоном.

Модальность восприятия — тип ощущений, например модальность слуха и модальность зрения.

Полифоническая музыка – «разговор» между несколькими мелодическими линиями, обсуждающими данную мелодическую тему.

Темперированная гамма – система настройки клавишных инструментов, позволяющая композиторам свободу перехода в разные тональности в пределах той же самой музыкальной композиции

Модуляция – переориентация тональной системы отсчета на другой центр (тонику).

Форма соната-аллегро – музыкальная структура с развитой драматургией, основанной на отношениях между несколькими музыкальными темами, контрастными по характеру. Зрелая форма сонаты-аллегро напоминает литературную форму романа благодаря тому, что развитие основных тем создает структурные арки и добавляет «толщину времени».

Стрела времени — образ обычного времени, направленного как стрела вперед, то есть асимметричного благодаря причинно-следственной связи.

Хронотоп – время-пространство от греческих хронос (время) и топос (место). Пространство музыки образовано двумя основными измерениями: стрелой времени и пространством тональных отношений. Вместе эти два измерения определяют тональный хронотоп, то есть конфигурацию тонального пространства-времени.

Глава первая
Мозг и разум музыкантов

1. Природа или воспитание?

Еще до появления компьютерной томографии появились догадки, что у профессиональных музыкантов мозг устроен по-особому. Например, из патологоанатомических исследований было известно, что у музыкантов толще «мостик» между полушариями мозга. По этому поводу велись дебаты – являются ли эти отличия врожденными или приобретенными. И только недавно, в начале нашего века, применение томографии показало, что структуры мозга действительно меняются в ответ на занятия на музыкальных инструментах и эти изменения появляются довольно быстро.

Решающее значение имело исследование, проведенное среди детей в Бостоне. Буквально через год с небольшим у детей стали очевидны знаки пластичности мозга в ответ на музыкальные занятия. Среди наиболее заметных изменений было утолщение мозолистого тела (того самого мостика из белого вещества, что соединяет полушария мозга) и дугообразного пучка, соединяющего слуховую и моторную области коры головного мозга. Знаки пластичности мозга сопровождались изменениями когнитивных способностей: у детей улучшились пространственное мышление и память на слова, они стали лучше решать математические задачи.

В целом занятия музыкой улучшили показатели, связанные с коэффициентом интеллекта (IQ). Таким образом, исследование подтвердило благотворное влияние музыкальных занятий на развитие детей и показало изменения в структурах мозга. Мы теперь знаем, что структурные различия мозга у музыкантов и не-музыкантов связаны с воспитанием и что мы имеем дело с проявлениями пластичности мозга, вызванными музыкальной практикой. Мозг, как планета Солярис, меняется в ответ на наши желания и усилия.

Почему же занятия музыкой производят такой эффект?

Представьте шестилетнего ребенка, разучивающего новую пьесу для фортепиано. Разучивание активизирует несколько модальностей восприятия: зрительную (чтение нот), сенсомоторную (прикосновение к клавишам фортепиано), слуховую (реакция на звук) плюс активизация полного набора так называемых исполнительных функций – внимание, планирование и самоконтроль. Координация и синхронизация разных модальностей требует концентрации внимания. Для начинающих играть на фортепиано по нотам двумя руками очень непросто!

Процесс координации и синхронизации разных модальностей называется мультисенсорной интеграцией. Судя по всему, мультисенсорная интеграция работает как гимнастика для мозга, развивая и тренируя контроль внимания. Некоторые психологи считают, что умницам присуща способность сосредоточиваться. Есть основания верить, что именно заостренное интуитивное внимание во время объединения разных модальностей восприятия ведет к повышению уровня IQ у юных музыкантов.

Данные исследования со взрослыми музыкантами показывают, что у них лучше концентрация внимания, чем у не-музыкантов. Согласно этим данным, авторы исследования заключили, что музыканты более склонны к познаванию нового, и что у них «более передовой мозг» (самое время улыбнуться). Например, музыканты лучше выполняют тест Струпа, суть которого в том, чтобы проверить способность концентрации на важной информации, при этом игнорируя несущественные детали. Во время проведения этого теста участников просят назвать цвет слов на экране. У этой как бы очень простой задачи есть изюминка, а именно несоответствие значения слов и их цвета. Слово КРАСНЫЙ может быть напечатано зелеными буквами, а слово СИНИЙ зелеными. Несовпадение значения слова с его цветом производит к внутреннему смущению и, как результат, к задержке с ответом. Для кого-то задержка может быть совсем коротенькой, а для других – подольше. То есть некоторым людям легче сосредоточить внимание на главном и отвлечься от несущественного.

Исследователи мозга особенно заинтересовались музыкой и музыкантами с развитием томографии. Музыканты оказались идеальной моделью для изучения пластичности мозга, поскольку их можно спросить о возрасте, поле, виде музыкального инструмента, на котором они играют, и продолжительности и регулярности их музыкальных занятий.

Проявление пластичности мозга у музыкантов зависит от выбора инструмента. Например, левая рука у тех, кто играет на гитаре, скрипке, виолончели, контрабасе и других струнных инструментах, представлена в коре головного мозга иначе, чем у не-струнников. Другими словами, драгоценные зоны мозга меняют свою конфигурацию в ответ на возросшую чувствительность и точность мелких движений пальцев левой руки.

Интересные вещи были найдены и у тех, кто играет на клавишных инструментах. Анализ томографических снимков мозга у трех групп – музыкантов-профессионалов, музыкантов-любителей и не-музыкантов – показал динамику изменения плотности серого вещества в коре головного мозга в зависимости от того, как много лет и как регулярно происходили занятия. Характер и ‘география’ изменений в плотности серого вещества дали основания предположить, что у музыкантов процессы обработки слуховой, зрительно-пространственной и соматосенсорной информации проходят иначе, чем у не-музыкантов. Другими словами, музыканты слышат, ощущают поверхности и оценивают движение предметов в пространстве иначе, чем другие смертные. В этом же исследовании было подтверждено, что соединяющий полушария мозга «мостик» из белого вещества у музыкантов на 15 % толще, чем у не-музыкантов. (Этот толстый пучок из аксонов, по которым передаются сигналы между нейронами, называется corpus callosum или мозолистое тело.) У данного открытия есть важное последствие для нашего понимания работы мозга. Например, известно, что дополнительная межполушарная активация мозга связана с когнитивным преимуществом у пожилых людей. Более активное сообщение между полушариями создает компенсационные механизмы для поддержания остроты памяти. В музыке мы имеем дело с особого рода терапией, тайно настраивающей тонкие процессы в мозге.

Музыкальные занятия важны не только для детей. Сегодня мы знаем, что даже если люди начинают заниматься музыкой в зрелом и весьма зрелом возрасте, то это оказывает благотворное влияние на их когнитивные функции. Результаты исследований показывают, что занятия на музыкальном инструменте улучшают контроль внимания даже у 60–70-летних начинающих учеников, и делают их движения более точными, и помогают справляться с депрессией. Больше того, установлено, что занятия музыкой повышают индекс качества жизни: люди чувствуют себя более счастливыми.

Улучшение когнитивных функций у пожилых начинающих учеников оказалось интересным сюрпризом. Опираясь на эти результаты, исследователи предполагают, что регулярное музицирование работает как профилактическая когнитивная терапия и что эта необычная терапия может приводить к созданию механизмов когнитивной компенсации в стареющем мозге.

2. О пластичности мозга

Изучение мозга открывает глаза на изумительную сложность каждого человека. За этой сложностью стоят трагическая хрупкость нашего организма и вместе с тем потрясающие возможности, открытые для каждого человеческого существа благодаря обычным (на самом деле фантастически щедрым) природным способностям.

Каждый человек – это сообщество множества крошечных организмов, старающихся поддерживать жизнь «большого» существа. Причем каждая клетка нашего тела – это чудо сложности и кооперации ее составляющих. Наша жизнедеятельность поддерживается тонко настроенными взаимоотношениям между органами тела. Нарушения биохимии, температуры или прочности тканей могут быть катастрофичны для нашей жизни. Главная регулировка согласованности между органами происходит в мозге. Мозг c его сложнейшей сетью связей между нейронами, количество которых соперничает по численности с количеством звезд во Вселенной, – это самый сложный объект, известный человеку.

Нейронные сети в деликатных структурах мозга, похожего формой и видом на цветную капусту, могут изменяться в ответ на нашу деятельность, что и означает пластичность мозга. Пока мы живы и отзываемся на мир и интересуемся жизнью, наш мозг испытывает изменения в ответ на наши интересы и деятельность.

Пластичность мозга особенно интенсивна у малышей и подростков. Каждый ребенок – это вселенная. С момента зачатия идут стремительные и точные процессы, выстраивающие чудо человеческого существа. В каждую секунду рождаются четыре тысячи нейронов. С рождением ребенка его разум входит в динамичную фазу распознавания и обучения. Все приобретаемые знания и привычки производят изменения в нейронных сетях мозга. У младенцев пластичность мозга служит инструментом формирования эффективной нейронной архитектуры, служащей для выживания, а именно для обработки внешней и внутренней информации и для обучения тому, как быть человеком. Зрение, ходьба, точные движения пальцев, речь – все эти жизненно важные навыки развиваются благодаря массивным изменениям, происходящим с невероятной скоростью в структурах мозга в первые месяцы и годы жизни ребенка.

У подростков резкие изменения гормонального фона («гормональный бунт») идут рука об руку с масштабной реконструкцией существующих нейронных связей в мозге («второе рождение мозга»). Самая большая проблема для подростков – это продолжающееся строительство тех нейронных сетей, что отвечают за самоконтроль. По существу, именно проблема продолжающегося строительства, то есть незавершенность системы эмоционального контроля так мучительна и для подростков, и для их родителей, соседей, учителей и сверстников. С другой стороны, подростковое время – это время всевозможных даров. Учитывая, что мозг подростков переживает «второе рождение», это самое подходящее время для сублимирования безграничных энергий, данных этому возрасту природой. Золотое время, чтобы стать гением, направив энергии на то, что занимает мысли и сердце, будь то спорт, наука, живопись, музыка или инженерное изобретательство.

Чрезвычайно сложные процессы настройки и перестройки мозга включают клеточный апоптоз (самоубийство тех нейронов, которым не удалось вовремя встроиться в нейронную архитектуру) и устранение ненужных точек контакта (синапсов) между нейронами. И синаптическая обрезка (как обрезка ненужных веток у дерева), и апоптоз имеют прямое отношение к созданию стройных нейронных сетей.

У типичного нейрона есть сома (тело), от которого отходят веточки-дендриты, принимающие сигналы от других нейронов, и аксон, по которому происходит передача сигнала прочим нейронам. Недавнее открытие показало, что чем прозрачнее и эффективнее организация нейритов (аксонов и дендритов), тем выше интеллект человека. Кроме того, было установлено, что мозг умниц демонстрирует меньшую активацию при решении когнитивных задач по сравнению с мозгом посредственностей. При всех равных условиях, прозрачность и эффективность организации связей между нейронами создает интеллектуальное преимущество.

Когда люди занимаются регулярно чем-то необходимым или интересным – от искусного владения хирургическими инструментами и сборки сложных механизмов до игры в теннис – совместные усилия разума и тела производят изменения в структурах мозга на всех уровнях, начиная с клеточного и заканчивая переорганизацией зон новой коры. Мозг подобен Солярису – живой планете, меняющей свой ландшафт в зависимости от нашего воображения, мысленных усилий, от повторяемых движений пальцами, руками и ногами и от влияния извне, которое может быть и добрым, и не добрым. Какое бы страстное желание ни занимало ваши мысли и чувства – дерзайте! Ваш мозг всегда готов вознаградить вашу преданность и усердие новыми навыками. Люди задуманы природой быть гениями.

Что же касается музыки и ее влияния на наши мысли и настроение, то это интересный и актуальный вопрос в когнитивных науках. Сегодня мы понимаем, что здоровый разум неотделим от эмоций и что у истоков сознания были ощущения – древние протоэмоции. Музыка известна как Всеобщий язык эмоций; более того, она обладает чрезвычайно необычным способом передачи сложных человеческих чувств. Отсюда понятно, почему исследования в восприятии музыки привлекают внимание философов и когнитивистов.