Cywilizacja

Nasze ulubione piosenki są „gimnastyką mózgu”, bez zakwasów oddalającą starość

Muzyka wpływa na odporność organizmu i może dać nam siłę, niejako zmobilizować wewnętrznie. Kto nie wierzy, niech dziś zobaczy żołnierzy ukraińskich w okopach, nucących dumki czy inne „czerwone kaliny” i oczywiście hymn.

Współczesna neurobiologia, ale także psychomuzykologia czy nawet fizyka badają skrupulatnie, co i dlaczego się dzieje w naszym mózgu, ergo – w nas samych, gdy do naszych uszu docierają dźwięki nie byle jakie. Muzyka to bowiem ani zapis mowy ludzkiej, choć być może wspólnie z nią się rozwijała, ani odzwierciedlenie odgłosów natury. Choć zdarza się oczywiście, że kompozytorzy wplatają w swe dzieła pasaże imitujące np. głosy ptaków, odgrywane na instrumentach. Muzyka, jako fenomen, jest całkowitym abstraktem.

Ze stron internetowych i mediów społecznościowych płynie od lat opowieść o tym, jak muzyka pomaga rozwijać dzieci – nawet prenatalnie. Wczesny trening muzyczny może np. pozytywnie wpływać na umiejętność czytania słów i przetwarzania informacji wizualnych (np. słupków, grafów), wspomagając zapobieganie dysleksji. Podobne obserwacje dotyczą usprawnienia umiejętności matematycznych dzieci, ich zdolności do skupienia etc.

ODWIEDŹ I POLUB NAS
Neurobiolog Kiminobu Sugaya i światowej sławy skrzypaczka Ayako Yonetani już od 16 lat prowadzą na University of Central Florida kurs „Muzyka i mózg”. Wraz z wieloma innymi uczonymi szukają odpowiedzi na pytania: w jaki sposób muzyka wpływa na funkcje mózgu zmniejszając stres, ból i objawy depresji, jak poprawia zdolności poznawcze i motoryczne, uczenie się przestrzenno-czasowe i neurogenezę, czyli zdolność mózgu do wytwarzania neuronów. I to nie tylko u dzieci, ale właśnie przede wszystkim u osób starszych, którym poświęca się niestety mniej uwagi. Prof. Sugaya zauważył niegdyś: „Zwykle pacjenci z chorobą Alzheimera w późnych stadiach nie reagują na nic. Kiedy jednak usłyszą w słuchawkach muzykę, tę ich niegdyś ulubioną, ich oczy się rozjaśniają. Zaczynają się ruszać, a czasem śpiewać. Efekt utrzymuje się nawet około 10 minut po wyłączeniu muzyki. Mózg ich w takiej chwili jest aktywny w wielu różnych obszarach, co widać w badaniu tomografią funkcjonalną”.

Efekt rock 'n' rolla

Nie istnieje jakaś najlepsza terapeutycznie, jedna jedyna muzyka. Dziś już umarł w nauce „efekt Mozarta”, czyli przekonanie, że muzyka klasyczna zwiększa aktywność mózgu i czyni słuchaczy mądrzejszymi. Osobie cierpiącej na Alzheimera czy z innymi problemami związanymi ze starzeniem się mózgu pomoże dokładnie ta muzyka, którą najbardziej lubiła i słuchała w młodości. Rock 'n' roll, jazz czy klasyka…. Pozostaje czekać aż pokolenie wyrosłe na haevy metalu czy hip hopie osiągnie stosowny wiek, żeby już był komplet wyników badań.

Oznacza to, że wspomnienia związane z muzyką są wspomnieniami emocjonalnymi, które nigdy nie znikają. To również o tyle ciekawe, że z badań psychologów rozwoju i neuronaukowców wynika, iż dziś tylko ok. 10 proc. ludzi posługuje się w codziennych działaniach swoją pamięcią słuchową, a nie wzrokową (czyli np. znacznie więcej zapamiętują z wykładu, niż z cichego czytania książek).

Specjaliści z Johns Hopkins School of Medicine w kwestii „starzenie się a muzyka” twierdzą po licznych eksperymentach, że jeśli chcemy utrzymać nasz mózg w dobrym stanie, słuchanie lub odtwarzanie muzyki jest świetnym narzędziem. Zapewnia całkowitą „gimnastykę mózgu”, bo w proces zaangażowanych jest bardzo wiele obszarów.
Wolfgang Amadeus Mozart w Wiedniu. Po raz pierwszy gra swoją operę „Don Juan” (znaną też jako „Don Giovanni”) przed widownią arystokratów i artystów. Fot. Bettmann/Getty Images
Niedawne badanie dotyczące muzyki i zdrowia starzejącego się mózgu przeprowadzone przez Amerykańskie Stowarzyszenie Emerytów (American Association of Retired Persons) ujawniło, że słuchacze muzyki mieli lepsze samopoczucie psychiczne i nieznacznie obniżony poziom lęku i depresji w porównaniu do ogółu ludzi. Spośród respondentów ankiety, którzy obecnie chodzą na koncerty, 69 proc. oceniło stan swojego mózgu jako „doskonały” lub „bardzo dobry”, w porównaniu z 58 proc. w przypadku tych, którzy byli melomanami w przeszłości i 52 proc. tych, którzy nigdy nie brali w nich udziału. Wśród osób, które często miały kontakt z muzyką w dzieciństwie, 68 proc. oceniło swoją zdolność do uczenia się nowych rzeczy jako „doskonałą” lub „bardzo dobrą”, w porównaniu do 50 proc. osób, które wychowywały się bez wpływu muzyki. Jednak nic straconego, bo dorośli, którzy nie mieli kontaktu z muzyką w dzieciństwie, ale obecnie jej słuchają i wysoko sobie cenią, wykazują ponadprzeciętne wyniki w zakresie samopoczucia psychicznego.

Muzyka może zmienić nam poczucie czasu (odpływamy), uderzyć skutecznie w nasze pierwotne lęki, zredukować napady np. paniki, uczynić nas lepszymi w komunikacji (jak pisał Jerzy Waldorff, nawiązujący do sentencji Arystotelesa – „muzyka łagodzi obyczaje”) i dać nam siłę, niejako zmobilizować wewnętrznie. A kto nie wierzy, niech dziś zobaczy żołnierzy ukraińskich w okopach, nucących dumki czy inne „czerwone kaliny” i oczywiście hymn. Ponadto zauważono wpływ słuchania muzyki na poprawę działania układu odporności (co nie dziwi, bo związki między układem nerwowym a odpornościowym to już dziś klasyka kliniki).

Nauka znajduje fragmenty Sonaty D-dur Mozarta na dwa fortepiany (KV448) skutecznymi w leczeniu epilepsji, a przykładów innych „muzycznych pigułek”, aczkolwiek mniej sławnych niż „Efekt Mozarta 448”, jest sporo. Co jednak nadal mocno zaskakuje, pojawiają się prace naukowe o pozytywnym wpływie muzyki na naprawę uszkodzeń mózgu, a nawet neurogenezę, co może się przekładać także na zwiększony potencjał kognitywny. Prosto rzekłszy – łatwiej nam idzie nauka przy lubianej muzyce, niż w całkowitej ciszy. Wreszcie muzyka, tak jak zapachy i smaki, a znacznie głębiej od obrazów, potrafi przywołać odległe wspomnienia.

Choć to wielki paradoks naszego rozwoju, wszyscy rodzimy się z niemal dwukrotnie większą liczbą neuronów, niż faktycznie wykorzystujemy potem w życiu. Zazwyczaj w wieku 8 lat nasze mózgi dokonują sporej eliminacji tych komórek, usuwając te postrzegane jako niepotrzebne (w stanie „mało używane”). To m.in. dlatego obcego języka czy muzyki łatwiej i bardziej celowo jest uczyć jak najmłodsze dzieci. Niejako projektuje to ich mózgi na zawsze. Te neurony nie ulegną ablacji.

Przewaga nad neandertalczykami

Od kiedy jest z nami muzyka? Najstarszy znany archeologii instrument muzyczny to flet z kości sępa, liczący 40 tys. lat, znaleziony w jaskini Hohle Fels w Niemczech i opisany w 2009 roku. Ponieważ w jaskiniach zamieszkałych przez neandertalczyków nie znaleziono dotąd nic podobnego, jest to być może dowód na to, że muzyka mogła dać pierwszym europejskim Homo sapiens sapiens strategiczną przewagę nad kuzynami. Nic wszak tak nie zespala społeczności ludzkich żyjących nadal czy do niedawna w formie plemiennej, jak wspólna muzyka, śpiew i taniec.

Geny kreatywności, czyli czym się różnimy od szympansa i neandertalczyka

Stał się być może bardziej kreatywny w swoich prapraprawnukach. W nas.

zobacz więcej
Pierwszym instrumentem muzycznym używanym przez naszych przodków był oczywiście głos. Ucho jest zawsze otwarte, więc w przeciwieństwie do obrazu, dźwięku nie da się łatwo uniknąć. Od początku – tak osobniczego, jak i ewolucyjnego – reagujemy też na rytm. Rytm ciała matki (np. bicie serca) jest słyszalny dla płodu i noworodka, a przypominające bęben uderzania kijami o drewno i klaskanie w dłonie stosowali już nasi proto-mówiący przodkowie.

Jedną z różnic między rozwiniętymi mózgami Homo sapiens a mózgami małp człekokształtnych jest zwiększenie powierzchni przeznaczonej na przetwarzanie informacji słuchowych. Tak więc u innych naczelnych wielkość kory wzrokowej dobrze koreluje z wielkością mózgu, ale u Homo sapiens jest mniejsza. W przeciwieństwie do tego, nastąpił wzrost rozmiarów w innych częściach ludzkiego mózgu, zwłaszcza w płatach skroniowych, w ich obszarze grzbietowym, który jest związany ze słuchowym odbiorem mowy. Ponadto ekspansja pierwotnej i asocjacyjnej kory słuchowej i ich połączeń zapowiada, jak twierdzą specjaliści, przejście do estetyki opartej na dźwiękach. Język mówiony i muzyka wyewoluowały z protojęzyka, języka muzycznego, który wywodzi się z zawołań naczelnych i według specjalistów używany był przez neandertalczyków.

Jak to jest, że słyszymy dźwięki, jest dla nauki dziś już dość klarowne. Natomiast jak to jest, że zupełnie inaczej reagujemy na dźwięki dowolne i na muzykę, jest nadal intensywnie badane przez specjalistów, np. od psychomuzykologii. Zwłaszcza, że jest dzisiaj jasne dla nauki, iż w starożytnej Grecji i w starożytnych Chinach zaistniały dwie oddzielne koncepcje harmonii. Różne rozumienie tego pojęcia prowadzi do dwóch co najmniej rodzajów wartości estetycznej i idealności – harmonii w zgodności/pojednaniu i harmonii w różnorodności. Ucho ma tylko 3500 wewnętrznych komórek receptorowych, zwanych rzęsatymi. W porównaniu z ponad 100 milionami fotoreceptorów znajdującymi się w oku, to pryszcz. Jednak nasze mózgi odbierają piękno abstrakcyjnej przecież muzyki nie mniej doskonale, niż sztuk wizualnych.

Zdumiewające, że ludzie długo nie wiedzieli, czym jest w swej istocie dźwięk. Dziś już to wiemy. Dźwięk, fala akustyczna, to drgania mechaniczne materii, np. powietrza albo wody czy kawałka metalu, drewna, kamienia. Aby te drgania były słyszalne, ich częstość musi być „akustyczna”, czyli np. nie usłyszymy drgań z częstością jedno na minutę [1]. Z tego, że dźwięk jest drganiem wynika możliwość jego mechanicznego zapisu (np. na cylindrach woskowych czy płytach analogowych) i następnie odtwarzania.

Nasze ucho rozpoznaje dźwięk od częstości 20 drgań na sekundę (Hz) aż do częstości 20 tys. drgań na sekundę (kHz). Dźwięki o wysokiej częstości są odbierane bardzo blisko błony bębenkowej. Można ów system bardzo łatwo uszkodzić. Słuch pogarsza się nie tylko z wiekiem, ale i z utratą audioreceptorów w wyniku nadmiernego pobudzania dźwiękami zbyt głośnymi, o nadmiernym natężeniu, czyli hałasem. Tak, że niezdolni jesteśmy coraz częściej słyszeć dźwięków powyżej kilkunastu kHz. Częstość działania neuronów natomiast to 100 Hz. Jak to się zatem dzieje, że słyszymy dźwięki, które przecież mają nieporównywanie większą rozpiętość częstości? Jak to jest do mózgu przekazywane i analizowane?
Budowa ucha ludzkiego. Rys. Anatomy_of_the_Human_Ear.svg: Chittka L, Brockmannderivative work: M•Komorniczak, CC BY 2.5, Wikimedia
W uchu mamy spiralną rurkę wypełnioną płynem, zwaną ślimakiem – to w jego wnętrzu są komórki rzęsate. Gdy do ucha wpada dźwięk, w takiej strukturze powstaje rezonans i to tylko w jednym określonym miejscu. Powstaje tam fala stojąca o bardzo wysokiej amplitudzie, a nie fala stojąca na całej długości rurki. Zatem ślimak – znajdujące się w nim komórki rzęsate – wzbudza się tylko w jednym miejscu, w zależności od częstości dźwięku. Im wyższa częstość, tym dalej w ślimaku w stronę błony bębenkowej powstaje ów rezonans. To dzięki temu fizycznemu rozłożeniu dźwięku na osobne częstości w ślimaku, nasz mózg słyszy muzykę. A komórek receptorowych nie muszą być miliony.

Dała początek… fizyce

Podczas kilku rozmów z profesorem Uniwersytetu Warszawskiego, dr. hab. Ernestem Aleksym Bartnikiem
[2], miałam okazję zapytać, czym muzyka jest według fizyki. To właśnie on opisał równaniami (różniczkowymi cząstkowymi) to, jak działa ludzki ślimak jako „rezonator”. Najważniejsze są własności zawartego tam płynu oraz błony. Ewolucja zatem w wypadku ludzkiego ucha wyselekcjonowała organ, który nie ma własności metalowej rurki, a jest m.in. źródłem naszych rozkoszy związanych ze słuchaniem muzyki.

Choć starożytni Grecy nie mieli pojęcia, czym jest dźwięk, wytrawnie uzyskiwali muzykę na rozmaitych instrumentach i już Pitagoras odkrył opisywalną matematycznie harmonię w naszym „świecie podksiężycowym”. Wziął on bowiem baranie jelita będące strunami liry, zawiesił, obciążył kamieniami i ustalił, że jeżeli stosunki ciężarów tych kamieni są prostymi liczbami, to te dźwięki „ładnie ze sobą współbrzmią”. Gdy stosunki są inne, słyszymy dysonans. Odkrycie związków dookolnej natury z liczbami to niewątpliwie jedno z największych osiągnięć ludzkiej myśli w ogóle. Dzięki muzyce zaczęła się zatem fizyka, jako nauka.

Jak wyjaśniał mi dalej prof. Bartnik, dźwięk wydawany przez flet, organy czy skrzypce brzmi inaczej, mimo że mogą mieć tę samą częstość. Różnią się barwą. Co to takiego? Odkrył to w XVIII wieku francuski matematyk i fizyk Jean Baptiste Fourrier. I wymyślił do tego celu analizę fourierowską. Twierdzenie o szeregach fourierowskich mówi prosto tyle, że każdy dźwięk periodyczny (który się powtarza), można rozłożyć na dźwięki proste. Oznacza to, że można np. do dźwięku o częstości 100 Hz dodać trochę dźwięku o częstości 200 Hz, podobnie troszkę 300, 400 itd. Kolejne wielokrotności częstości podstawowej (tzw. harmoniczne) i skład tych harmonicznych decyduje o barwie dźwięku. Organy dają czysty dźwięk sinusoidalny, bez „domieszek harmonicznych”, a skrzypce przeciwnie – mają ich sporo i to o wysokich wielokrotnościach. Zatem ucho można traktować jako analizator fourierowski.

Ucho rozkłada, a mózg składa zatem kolejne harmoniczne w całość, dając wrażenie barwy instrumentu. Wspomniana wyżej tendencja do szukania dźwiękowej harmonii a nie dysonansu, według muzykologów jest kwestią kulturową. Tak się po prostu nauczyliśmy od pokoleń. Zupełnie spokojnie moglibyśmy się posługiwać inną skalą. Ale zdaniem prof. Bartnika to bzdura właśnie ze względu na fizykę tego procesu. Również ta odnaleziona w niemieckiej pieczarze piszczałka sprzed 40 tys. lat. wskazuje, że jeszcze bardzo nieokrzesani nasi przodkowie dobierali wysokości dźwięków tak, jak to opisał znacznie później Pitagoras – aby ich częstości były współmierne.

Orgazm mózgu, który wywołują dźwięki

Gęsią skórką sprzedają nam biżuterię, kosmetyki czy czekoladę.

zobacz więcej
Jeśli zrobimy rozkład fourierowski dwóch dźwięków brzmiących dla naszego ucha przyjemnie w połączeniu (np. do i sol), to ich harmoniczne chętnie się nakładają na siebie, natomiast dla dysonansu powstaje mnóstwo nienakładających się „prążków” dźwięku [3]. A słuchanie czegoś takiego przeciąża mózg. Jaki by nie był skomplikowany, nie cierpi sytuacji nadmiaru informacji i komplikacji. W muzyce kochamy i doceniamy właśnie jej prostotę….

Tak historycznie powstawały skale muzyczne – najpierw pentatonalna, a potem znana nam już ze szkoły oktawa, czyli do, re, mi, fa, sol, la, si, do. Potem rozszerzono to jeszcze do półtonów, których mamy 12. Więcej nie trzeba, bo ucho ma swoją rozdzielczość, i mniejszych różnic częstości dźwięku po prostu na ogół nie wychwyci. Co ciekawe, nasz mózg nieustająco porównuje dźwięki, czyli stosunkowo łatwo słyszymy, że jeden jest wyższy od drugiego, ale rzadko się zdarza, aby niekształcony słuch rozpoznał bezwzględną częstość dźwięku. Występuje tu paradoks, że ludzie urodzeni z tzw. słuchem absolutnym (1 na 10 tys. z nas) bywają niemuzykalni. A dobry muzyk latami kształci słuch i nie potrzebuje absolutnego.

Jak z bocianem w „Seksmisji”

Czy istnieje wzór na muzykę dobrą i piękną? Według prof. Bartnika istnieją obiektywne kryteria oceny w tej materii. Czyli da się naukowo odpowiedzieć na pytanie: dlaczego muzyka się nam podoba? Jak powiedziałam na początku, w przeciwieństwie do innych sztuk, muzyka zasadniczo nie tylko nie jest dziś, ale i nie była dawniej naśladownictwem natury.

Jak opowiadał mi prof. Bartnik, w 1970 roku firma PDP wypuściła swój słynny minikomputer pdp11. Wielkości połowy lodówki, a nie połowy pomieszczenia, czyli taki już prawie normalny. Dawał się on łatwo podłączyć do różnych przyrządów doświadczalnych. Gdy Richard F. Voss i John Clarke z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Kalifornijskiego postanowili to cudo techniki ówczesnej przetestować, wybrali szybką transformację Fouriera, czyli algorytm, który pozwala dla każdego sygnału dźwiękowego ustalić, jakie w nim się łączą różne częstości. Dużo liczenia na całą noc, jeśli rzecz podłączyć do audycji radiowej jako źródła sygnału do analizy, i powstaje wykres zwany spektrogramem. Liczono, jakie są korelacje tych częstości między dźwiękami płynącymi w czasie, tzw. autokorelacje. Czyli np. tego, co brzmi teraz z tym, co brzmiało sekundę, dwie, trzy, cztery temu.

Nasz mózg jest doskonałym instrumentem do wychwytywania korelacji – nawet tam, gdzie ich nie ma – bo odnajdywanie związków w rzeczywistości bywa jednym ze źródeł sensu, a przede wszystkim ratuje nam nieustannie życie. Niedowiarki niech przypomną sobie scenę z „Seksmisji”: gdy Maksik z Albercikiem widzą bociana, to rozumieją, że rzekomo zatrutym powietrzem da się jednak oddychać – „skoro on żyje, to my też możemy”. Mózg nasz szuka zatem korelacji w każdym sygnale, także dźwiękowym, omalże rozpaczliwie
[4]. Gdy ich brak, sygnał nam się nie podoba i na dłuższą metę męczy. Gdy są krótkotrwałe (jak w dźwiękach z natury – przypomnijmy sobie choćby szum fal morskich) – to nas nuży i usypia, bo mózg traktuje go jako rodzaj tła.
Zbliżenie spektrogramu ludzkiego głosu, wykorzystywanego w inżynierii dźwięku, produkcji muzyki i szkoleniach z zakresu sztucznej inteligencji, 19 listopada 2019 r. Fot: Smith Collection/Gado/Getty Images
Czy zdziwi nas zatem, gdy się okaże, że następnego ranka badacze z Kalifornii zobaczyli zaskakujący dla nich pół wieku temu, ale dość w sumie oczywisty z naszej dzisiejszej perspektywy wykres dźwięków z nocnej audycji muzycznej w radio? Na nim konkretny sygnał (dźwięk) był skorelowany ze wszystkimi poprzednimi momentami, przy czym im dalej w czasie, tym ta korelacja była słabsza, ale istniała. Tylko mowa i muzyka (aczkolwiek z tej „eksperymentalnej” współczesnej nie cała) charakteryzują się tego typu autokorelacją. To ukochana pożywka dla naszego mózgu. Ma „bojowe zadanie”, ale go ono ani nie przerasta, ani nie jest zbyt proste, zatem nudne. Zadanie było „do ogarnięcia”, a od czasu do czasu działo się coś niespodziewanego.

Czy zwróciliśmy uwagę, że gdy śpiewamy nawet najprostszą pioseneczkę, jak „wlazł kotek na płotek i mruga”, to wiemy intuicyjnie, że nie kończy się ona po pierwszym wersie, a nawet wiemy, jak zakończyć ten drugi? Nasz mózg zaczął w C-dur, więc chce skończyć w C-dur. I o to chodzi. Zwracam uwagę, że według prof. Bartnika (i niemałego grona muzykologów) jedynie muzyka, która w analizie fourierowskiej daje wykres taki, jak wyskoczył pewnego ranka z pdp11 w laboratorium Vossa i Clarka, ma szansę być muzyką dobrą – przyjemną dla ucha i nie nudną. Czy się dobra okaże ostatecznie, zdecydują krytycy muzyczni.

Nie istnieje zatem doskonała idea muzyki, do której mniejsi lub więksi kompozytorzy i wykonawcy się zbliżają, tylko nasz mózg wyewoluował w stronę uwielbienia dla korelacji i bycia niemałej klasy analizatorem fourierowskim. Dlatego lubi muzykę. I dlatego, gdy słucha, nawet nie znając danego utworu wyczuwa, kiedy muzyk czy śpiewak fałszuje.

Happy birthday to you…

Ludzi da się postrzegać jako wyjątkowych ze względu na umiejętności językowe i muzyczne, ale istnieją aspekty naszego postrzegania muzyki, które ewoluowały, zatem dzielimy je z innymi gatunkami. I nie jest to opowieść o płytach z Mozartem nagranym tak, by uspokajał owczarki niemieckie, czy zwierzętach tańczących w cyrku „pod melodię”, a nauczonych tego dzięki zupełnie innym stymulacjom, tylko o poważnej nauce. Sposób, w jaki wiele ptaków komunikuje partnerkom chęć przedłużenia gatunku, często brzmi dla nas muzycznie i nazywany jest śpiewem, który zresztą wyewoluował niezależnie w kilku ptasich liniach, jak dowodzą współczesne badania. Niektóre zatem gatunki ptaków i ssaków, w tym szympansy, lwy morskie, kakadu i inne papugi, dostrzegają zmiany częstotliwości fali akustycznej. Ale to by było na tyle. Zwierząt nie da się określić jako muzykalnych, co zresztą sprawia niemało kłopotu reżyserom filmów, gdzie zwierzątko w scenariuszu jednak ma wyć do melodii, czy poruszać się w jej rytm.

Beatlesi i Nirvana to przeszłość. Dziś muzykę tworzą technologie i wielki biznes

Przez dziesięciolecia artyści byli niezależni. Teraz próbują się wpasować w gusta globalnej gawiedzi i… algorytmy.

zobacz więcej
Niedawno jednak na łamach „Animal cognition” można było przeczytać pracę zespołu z Centrum Mózgu i Poznania Universitat Pompeu Fabra w Barcelonie, pod kierunkiem Juana Manuela Toro. Badał on reakcje szczurów na różne warianty tej samej melodii. W „Happy Birthday” jest szereg dźwięków, z którymi zapoznano szczury zanim wysłuchały wersji piosenki, w której tonacja, tempo lub barwa zostały w jakiś sposób zmodyfikowane. Gryzonie po stosownym treningu były w stanie rozpoznać „Happy Birthday” pomimo zmian prędkości i tonacji. Ludzie są w stanie rozpoznać tę piosenkę także niezależnie od barwy. Dlatego wiemy, że to „Happy Birthday” bez względu na to, czy była śpiewana przez chór z towarzyszeniem orkiestry symfonicznej, Marylin Monroe a capella dla prezydenta Kennedy’ego, czy grana na pianinie przez dziecko, które dopiero się uczy ją wykonywać.

Może więc postrzeganie muzyki nie jest czymś tylko ludzkim, ale wciąż częścią ludzkiej natury. To bada właśnie psychologia muzyki czy wcześniejsza od niej psychoakustyka. Wykazano, że przyjemne uczucia związane z muzyką są wynikiem uwalniania dopaminy w prążkowiu – tzw. centrum nagrody, którego działanie stanowi np. podstawę uzależnienia od narkotyków. Zdolność rozumienia emocjonalnego znaczenia muzyki może opierać się na istnieniu wspólnego obwodu nerwowego do przetwarzania afektywnego znaczenia dźwięków muzycznych i głosów/wokalizacji. W dodatku badania techniką fMRI (funkcjonalnym rezonansem magnetycznym) wskazują, że emocjonalne słuchanie muzyki angażuje bardzo poważnie prawą półkulę mózgu – niedominującą u większości z nas. Analiza zaś rytmu może zależeć od interakcji między układem słuchowym i motorycznym w mózgu.

Czyli, jak przekonywałam wyżej – słuchanie muzyki to „gimnastyka mózgu po całości”. Ale, by skorzystać dalej z tego sportowego porównania, bez późniejszych niemiłych zakwasów czy ponaciąganych w trakcie boleśnie ścięgien, ani znudzenia ciągłym powtarzaniem tego samego ćwiczenia.

Dzięki muzyce możemy się wiele dowiedzieć o naszym mózgu i ewolucji. Muzyka jest potencjalną metodą terapeutyczną i działa cuda na każdym etapie rozwoju – także w wieku bardzo poważnym. Jest też środkiem stymulacji określonych obwodów mózgowych, a to może mieć konsekwencje dla naszych zachowań. Muzyka uszczęśliwia tam, gdzie narkotyki czy inne środki powodujące uzależnienia, ale poprawia wydajność mózgu, dobrze zatem pracować przy muzyce. Istnieje również związek między twórczością muzyczną a psychopatologią, aczkolwiek to już materiał na zupełnie inną opowieść.

– Magdalena Kawalec-Segond

TYGODNIK TVP, ul. Woronicza 17, 00-999 Warszawa. Redakcja i autorzy

odc. 79, Muzyka
Przypisy:

[1]. W powietrzu lub wodzie dźwięk rozchodzi się jako fala zgęstnień i rozrzedzeń materii wzdłuż kierunku tej fali. Natomiast w ciałach stałych istnieją dwa rodzaje dźwięków: drgania równoległe do kierunku rozchodzenia się oraz drgania poprzeczne. One się rozchodzą z różną częstością. Dlatego np. te drgania Ziemi są mierzone przez sejsmografy, co pozwala przewidzieć trzęsienia. Dzięki tym badaniom wiadomo także, że jądro Ziemi jest płynne, nie stałe. Nie słyszymy infradźwięków (częstość niższa niż 20 Hz), a jednak szkodzą nam bardzo, a przy bardzo wysokiej amplitudzie mogą być nawet dla człowieka zabójcze. Powyżej 20 kHz natomiast są niesłyszalne dla nas ultradźwięki.

wróć

[2] https://www.youtube.com/watch?v=8dC1rL2SX5o&list=PLgItcKew0VyyIdBxggR-ULg2pR29pHEiZ&index=11

https://www.youtube.com/watch?v=llOyTqw4FQ4&list=PLgItcKew0VyyIdBxggR-ULg2pR29pHEiZ&index=12]

https://www.youtube.com/watch?v=Iv0O4ZiKiU4&list=PLgItcKew0VyyIdBxggR-ULg2pR29pHEiZ&index=13

wróć

[3]. Jeśli mamy np. dźwięk o wysokości 440 Hz, to to jest la, a gdy słyszymy dźwięk o dwukrotnie wyższej częstości – 880 Hz – to to nie jest dla naszego ucha żaden nowy dźwięk, tylko też la, ale o oktawę wyżej. Czyli częstości, które istotnie słyszymy jako różne dźwięki muzyczne, są zawarte pomiędzy daną częstością a jej dwukrotnością. Gdy teraz weźmiemy dźwięki, które dobrze współbrzmią, np. do i sol (kwinta), to ich stosunek częstości wynosi 3/2. Gdy jednak jakieś częstości nie brzmią razem dobrze, ich stosunek nie będzie taki „elegancki”. Zajął się tym zjawiskiem niemiecki lekarz i fizyk Hermann von Hemholtz na początku XX w.

Częstości dźwięków w skalach (tzw. pitagorejskiej, naturalnej etc.) nie są rozłożone równomiernie. To powoduje, że jeżeli melodia ma się zacząć od do, a śpiewaczka, która ma tę arię wykonywać ma wysoki głos i chce zacząć od mi, to trzeba dokonać transpozycji i wtedy charakter tej melodii się zmieni. Transpozycje są zatem trudne, a czasem niemożliwe. Jednak, jak to ujął prof. Bartnik: „zbrodniarz Jan Sebastian Bach wymyślił”, że przesunie nieco półtony tak, aby stosunek częstości dwóch kolejnych dźwięków był stały, a nie tak, jak było naturalnie – prosty, będący liczbą wymierną. Tak powstała skala temperowana, gdzie stosunek częstości jest liczbą niewymierną. Dziś stosują ją wszyscy i według niej stroją swoje instrumenty. Teraz transpozycje są łatwe, a żadne tonacje nie są faworyzowane (bardziej przyjemne dla ucha). I nie chodzi tylko o to, że generalnie akordy durowe są postrzegane jako wesołe, a molowe jako smutne. Przy stroju naturalnym np. tonacja C-dur jest wesoła, a As-dur jest ciemna i ponura, co Fryderyk Chopin wiedział, pisząc swego słynnego poloneza op. 53.

Różnice utworów wykonywanych na instrumentach nastrojonych naturalnie i w skali temperowanej usłyszy każdy z nas, nie trzeba być do tego melomanem. Dobry wirtuoz instrumentu takiego, jak skrzypce – czyli nie mającego progów i to muzyk sam decyduje, w którym punkcie nacisnąć strunę, aby wydać konkretny dźwięk – gdy gra fragmenty koncertu z orkiestrą, dostosowuje się do stroju temperowanego, a gdy solowe – naturalnego, bo to po prostu ładniej brzmi.

wróć

[4]. Korelacja to luźny (czyli nie tak jednoznaczny, jak funkcja) związek dwóch wartości. Przy analizie autokorelacji sygnału dźwiękowego płynącego w czasie możemy mieć do czynienia z białym szumem (czyli nic nie jest skorelowane z niczym, to co słychać teraz nie ma związku z tym, co słychać było sekundę czy minutę temu) – odbieramy go słuchowo jako nieprzyjemny. Dźwięki natury z kolei pozwalają na zaobserwowanie autokorelacji, ale mają one bardzo krótkie czasy. Zwie się to „szumem brązowym”. Dla ludzkiego mózgu jest to nurzące, usypia – bo jest bardzo przewidywalne.

Badanie autokorelacji w sygnale jest bardzo trudne. Ważne tu staje się twierdzenie Wienera-Chinczyna, że korelacje w sygnale da się zobaczyć, wykonując transformację Fouriera owego „spektrum mocy”, które jest przedstawione na spektogramie. Co upraszcza obliczenia, ale przede wszystkim pozwala zobaczyć, że np. gdy każdej częstości jest tyle samo, to to jest biały szum. W szumie brązowym, o znanym czasie korelacji, od tego miejsca ilość mocy w sygnale (spektrum) maleje jak 1/f2, gdzie f to częstość. I wreszcie istnieje bardzo specyficzny szum, który zanika jak 1/f, czyli jego korelacja jest nieskończona. Czyli konkretny sygnał (dźwięk) jest skorelowany ze wszystkimi poprzednimi momentami, przy czym im dalej w czasie, tym ta korelacja jest słabsza, ale istnieje. Mowa i muzyka charakteryzuje się tego typu korelacją.

wróć

Źródła:

https://www.youtube.com/watch?v=9RU4fS_I3DU&list=PLgItcKew0Vyzc2YSef_v6txaY08gVzHUB&index=17

https://www.ucf.edu/pegasus/your-brain-on-music/

https://www.cpp.edu/~jet/Documents/JET/Jet35/Yeung65-82.pdf

https://www.nationalgeographic.com/culture/article/bone-flute-is-oldest-instrument--study-says

https://www.aarp.org/research/topics/health/info-2020/brain-health-and-music.html

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5618809/
Zobacz więcej
Cywilizacja Poprzednie wydanie
Między Chrystusem a Antychrystem
Europa rozwinęła kulturę, która wyklucza Boga. Czy moralność zanika, a Zachód się kończy?
Cywilizacja Poprzednie wydanie
Putin wojnę zaczął. Kto ją skończy?
Kremlowskie frakcje toczą cichą walkę o przejęcie władzy po śmierci prezydenta.
Cywilizacja Poprzednie wydanie
Zając też człowiek
Czasem zawodnik nie chce dobiec do mety. Rzecz niby absurdalna, lecz w realu logiczna.
Cywilizacja Poprzednie wydanie
Kopenhaskie morderstwa. Kto zabił Stinę i Anette?
Ktoś musi wiedzieć….
Cywilizacja Poprzednie wydanie
Odkrycie XX wieku, które jest obciachem. Kiedy plastik zniknie?
Powoduje częstsze choroby Hashimoto, nowotwory, niepłodność, otyłość i m.in. cukrzycę typu II.