Рис. 9.1 Анатомия мозга.
Когда мы слушаем музыку, информация из улитки уха через ствол мозга (где уже происходит некоторая первичная обработка данных о высоте звука как музыки, так и речи) попадает в первичную слуховую кору.
[62]
Оттуда сигнал отправляется на обработку в несколько разных участков мозга, некоторые из которых выполняют частично перекрывающие друг друга функции. Например, тоновые интервалы и мелодии обрабатываются в латеральной области, называемой «извилины Гешля», в височной доле: в этих извилинах действуют нейронные связи, принимающие участие в восприятии высоты звука. Также обе эти музыкальные составляющие обрабатываются в темпоральной плоскости – эта область имеет дело с достаточно сложными аспектами слухового восприятия, такими как тембр и локализация источников звука в пространстве, и в передней верхней височной извилине, которая работает со звуковым потоком, в том числе с речевыми предложениями. Исходя из описанного выше, можно заключить, что тоны и мелодия рассматриваются мозгом с нескольких точек зрения, если так можно выразиться. Например, восприятие тона включает в себя анализ структуры гармоник (мозг может «вставить» основной тон, даже если он не звучит, при условии, что все высшие грамоники подходят друг к другу). Когда нам необходимо отделить звуковые потоки на разные голоса, как в полифонической музыке или мульти инструментальном ансамбле, мы должны развернуть последовательность тонов в связную мелодию – переключиться с локального на глобальный план. Нейроученая Изабель Перетц совместно с коллегами из Монреальского университета предположила, что правое полушарие распознает глобальную схему контуров высоты звука, а левое полушарие нанизывает на этот остов детализированные аспекты тоновых интервалов; тон является ключевым элементом обработки гармоник, и даже ритм и длительность нот предоставляют доказательства важности тех или иных тонов. Анализ тона генерирует ожидания от мелодии и гармонии, которые мы обрабатываем в правополушарном аналоге левополушарной области обработки речи (зоне Брока). Последовательность тонов вмещает в себя многочисленные музыкальные измерения, а мозг подключает разные модули для обработки каждого из них.
Разумеется, реакция мозга на музыку не ограничивается холодным распознаванием шаблонов и закономерностей тона и ритма. Как только первичная слуховая кора получает музыкальный сигнал, наш «примитивный» подкорковый центр немедленно включается в работу: хронометражные связи мозжечка обнаруживают пульс и ритм, а таламус «быстро пробегается» по раздражителю, очевидно определяя степень опасности и необходимости предпринимать решительные действия, и только потом начинается процесс более утонченной обработки сигнала. Таламус связывается с амигдалой для получения эмоциональной реакции – которая при наличии опасности будет выражена как страх. Только после этого первобытного сканирования на предмет возможной угрозы начинается детализированное анатомирование звукового сигнала. Мозг требует от гиппокампа предоставить воспоминания как о недавнем опыте прослушивания музыки, так и о более отдаленных ассоциациях и сходствах, которые она вызывает. В префронтальной коре протекает сложная работа, связанная с предвкушениями и ожиданиями, а зона Брока, связанная с обработкой речи, занимается высшими «синтаксическими» аспектами музыки. Музыканту также необходимо задействовать зрительную кору для чтения нот, наблюдения за дирижером и другими музыкантами, и в то же время сенсорная кора дает ему возможность чувствовать инструмент в руках. Нейронные связи, участвующие в обработке ритма, подключают двигательные функции не только для воспроизведения нужного ритма, но и в целом при прослушивании музыки: это явление объясняет, почему невозможно сидеть спокойно под музыку Джеймса Брауна.
Музыка может выступить триггером психологических процессов, которые, очевидно, весьма отдаленно связаны с когнитивными аспектами как таковыми; она может, например, повлиять на иммунную систему и поднять уровень белков, которые борются с микробными инфекциями. Исполнение и прослушивание музыки также регулирует производство «гормонов настроения», таких как кортизол, что говорит о достаточном основании для применения музыкальной терапии.
Описанный порядок действий может показаться очень сложным и сбить с толку. Но, по сути, он представляет собой разделение когнитивного процесса на серию более абстрактных процессов, которые выполняются каскадом от более простой функции к более сложной. Изначальная задача мозга – определить базовые акустические строительные блоки, например, частоту основного тона и гармоники, длительность нот и громкость; затем полученную информацию нужно разбить на отдельные инструменты или мелодии. Результаты сравниваются с музыкальными воспоминаниями и опытом – например, имплицитным и эксплицитным знанием гармонических отношений и каденций, жанров и стилей. Как правило, проявляющийся музыкальный ландшафт основывается на информации из других когнитивных областей (например, если мы слушаем песню с осмысленным текстом). В то же время каждый из аспектов анализа и синтеза привлекает наши эмоции, в результате чего эмоциональная, ассоциативная и синтаксическая информация соединяются и стимулируют поведенческий ответ: мы радуемся, успокаиваемся, умиляемся или раздражаемся.
Процесс обработки вовлекает в работу нейронные связи общего назначения, которые имеют отношение к музыкальному контексту раздражителей, – например, обработка тона и ритма осуществляется общими аспектами звукового восприятия, которые также задействуются в обработке речи и окружающих звуков. Но существует ли область мозга, связанная исключительно с обработкой музыки? Сложный вопрос. Ее существование могло бы подтвердить врожденность музыкальности, ее рождение в процессе эволюции, что в свою очередь означало бы, что музыкальность является адаптивной функцией, то есть когда-то она помогала нашим далеким предкам успешно производить потомство. Поиск специализированного музыкального модуля мозга в таком контексте периодически превращается в эмотивную миссию, а результат поиска может дать ответ на вопрос, является ли музыка фундаментальной частью человеческого существования или она просто паразитирует на других когнитивных функциях. Но на сегодняшний день поиски к осмысленным результатам не привели.
Когда все идет не по плану
Самым плодотворным методом изучения способности мозга справляться со сложными когнитивными и перцепционными задачами является наблюдение за людьми, которые страдают от селективных расстройств в интересующей нас области мозга. Повреждение определенных частей мозга может ослабить или уничтожить специфические функции, сохранив остальные неизменными. Грубо говоря (и не всегда безопасно делать подобные предположения), если человек теряет способность выполнять одну задачу и сохраняет способность выполнять другую, то, вероятно, эти задачи обрабатываются в разных частях мозга.
