Человеческий мозг сложным образом воспринимает музыку: ритм, мелодию и слова мы слышим по отдельности. Более того, наше восприятие многоуровневое: сначала мы оборачиваемся на звук, потом постепенно начинаем распознавать ритм и лишь после понимаем, что, вообще-то, звучит музыка. Так или иначе, ученые со всего мира уже пришли к выводу, что, похоже, музыка положительным образом влияет на запоминание текстов и иностранных слов, помогает больным на этапе реабилитации и хирургам в операционной. Подробнее об этом рассказал врач и научный журналист Алексей Водовозов. T&P сделали конспект его лекции.

Музыка и медицина

Лекция. 5 марта 2019, РЕСПУБЛИКА на Воздвиженке.

Организатор: РЕСПУБЛИКА* совместно с образовательным проектом «Летняя школа»

Алексей Водовозов

Врач, научный журналист и медицинский блогер

Анатомия слуха

Звук — это механические колебания, для восприятия которых нам нужна некая среда. Воздух переносит эти колебания по наружному слуховому проходу, в среднем ухе происходит передача звукового механического импульса, а во внутреннем ухе, в улитковом ходе, заполненном лимфой, прячется Кортиев орган — наш рецепторный аппарат, в котором с помощью волосковых клеток механические колебания превращаются в электрические. Лаборатория профессора Джонатана Эшмора в Университетском колледже Лондона провела опыт: у подопытной морской свинки ученые изъяли отдельную волосковую клетку и подвели к ней электроды для считывания информации во время проигрывания музыки. Оказалось, клетка четко следует ритму и передает получившийся электрический сигнал на слуховой нерв и в головной мозг, где он воспринимается как музыка. Но так только в теории — на практике все сложнее.

Дело в том, что у каждого звука есть две основные характеристики — амплитуда, определяющая громкость, и частота, отвечающая за высоту. С низкими частотами у нас проблем нет: даже если мы не захотим слышать мощные басы, то будем просто подпрыгивать вместе с полом. С высокими — сложнее: у людей разное количество клеток, восприимчивых к ним.

Теоретически воспринимаемый нами диапазон — от 16 до 20 кГц. Чтобы понять точнее, какие частоты человек улавливает, с помощью высококачественных наушников в отдельном помещении проводят специальную диагностическую процедуру — аудиометрию. Испытуемому включают поочередно звуки на разных частотах, начиная с самых низких.

Где-то на 14 или 15 кГц у многих из-за возраста или использования наушников кончаются волосковые клетки, и эти 20 кГц слышат лишь единицы.

Здесь кроется одна из анатомических основ музыкальности: если у человека есть клетки, воспринимающие высокие частоты, то он может замечательно играть на инструментах, эти частоты издающих (а не только быть ударником или басистом).

Ноты отдельно, ритм отдельно

Восприятие в нашем мозге очень сложное, мы отдельно слышим ритм, отдельно — слова, и отдельно — музыку. Поэтому, когда мы пытаемся все это сложить вместе, может получаться полная ерунда. Это прекрасно продемонстрировал интернет-мем, когда во время прослушивания одного и того же звукового файла кто-то слышал имя Yanny, а кто-то — Laurel. Восприятие этих звуков — своеобразная характеристика нашего рецепторного поля, потому что два этих файла отличаются частотными характеристиками. Те, кто слышал Yanny, могли услышать и Laurel, где меньше высоких частот.

Однако эти парадоксы восприятия связаны не только с тем, что мы по отдельности воспринимаем ритм и мелодию. Похоже, наше восприятие многоуровневое. Сначала мы воспринимаем просто звук, любой: если сзади кто-то громко упал или включил Rammstein, это будет для нас почти одинаковым раздражителем, так как пройдет через таламические бугры (собирающие всю чувствительную информацию. — Прим. T&P), достаточно старое образование в нашем мозге. В ответ на звук мы одновременно повернем голову и шею, чтобы посмотреть, что там, — сработает ориентировочный рефлекс. И только потом мы начнем распознавать ритм, поймем, что находимся на «Нашествии», и даже, если прислушаемся, возможно, услышим мелодию.

Красавица-якутка у клопа

Со словами отдельная проблема. Есть такой феномен — мондегрин, по-русски ослышка (в медицинском языке это называется слуховой иллюзией). Появлению этого термина мы обязаны американской писательнице Сильвии Райт, которая в 1954 году в статье для Harper’s Magazine рассказала о том, как в детстве ей читали старинные шотландские баллады, и фразу «And laid him on the green» Райт услышала как «Lady Mondegreen».

Вот мчится тройка удалая

Вдоль по дороге столбовой,

И колокольчик, дар Валдая,

Гудит уныло под дугой.

Фёдор Глинка «Сон русского на чужбине» (1825)

Есть классические мондегрины, включенные и в зарубежные руководства — например, словосочетание «дар Валдая» из стихотворения Федора Глинки, ставшего известным русским романсом «Тройка», которое многие воспринимают как деепричастие («дарвалдая»). Чтобы распознать мондегрин, нужно знать, что такое Валдай.

Современные дети плохо понимают старые обороты: например в выражении «И стали они жить-поживать да добра наживать» они слышат «добрана жевать». Они даже не задаются вопросом, кто такой добран: раз его жуют, должно быть, он съедобный. Когда моя дочь услышала песню «Будьте здоровы, живите богато», то воспроизводила эту фразу, перенесенную из белорусского оригинала неизменной, по-своему: «Будьте здоровы, живите пока что». Дети 90-х с трудом понимали, как это — жить богато, когда вокруг такое.

Чемпион по мондегринам — это, конечно, фильм «Д’Артаньян и три мушкетера», потому что там песни с вкраплениями иностранных слов. Хотя обходились и без французского: знаменитая «красавица якутка» или «красавица икуку» кем только, бедолага, не была. В оригинале поют «красавице и кубку», просто так быстро, что слова сливаются. А фразу на французском «Pourquoi pas?» из песни «Почему бы нет?» слышали то как «куклота», то «у клопа». Вообще, припевы из иностранных песен, не зная английского, люди воспроизводят очень своеобразно. «Оплатил-обладай» — это «Ob-La-Di, Ob-La-Da» (The Beatles). «Аню ели волки» — это «Smooth Criminal», где в оригинале Майкл Джексон поет: «Annie are you OK?» Чтобы избавиться от ослышки (а заодно и разлюбить любимую песню), нужно просто прочитать текст. После этого мондегрин исчезает раз и навсегда.

Ушные черви

Еще один интересный эффект — это так называемый ушной червь (earworm), когда музыка надолго «застревает» в голове. Здесь, к сожалению, ученые ничем помочь не могут. Наука не в курсе, почему он возникает и что с ним делать. Говорят, можно попробовать выбить его более мощным «ушным червем» — например, поставить мелодию на звонок. Или просто смириться и ждать, когда пройдет само.

Музыкальное удовлетворение

С медицинской точки зрения музыка, скорее всего, действительно может влиять на наше состояние. По крайней мере, есть много исследований, которые это подтверждают. Например, в одном из них экспериментальной группе в течение 30 секунд давали слушать несколько отрывков из разных композиций от рока до хип-хопа, а затем предлагали выполнить физические и умственные упражнения. В зависимости от воздействия музыки оценивались результаты.

Самой мотивирующей песней оказалась песня «We Will Rock You», а ее полной противоположностью, не увеличивающей ни производительность труда, ни умственные способности — композиция «Who Let the Dogs Out».

Похоже, что носители некоторых мутаций в генах могут получать чуть ли не физическое удовольствие от любимой музыки — примерно такое же, как от еды или секса. Это подтверждают исследования — например, в одном из достаточно свежих реакцию на музыку измеряли с помощью специальных электрических датчиков, помещенных на кожу, и считывающих число мурашек — и если их много, это хорошо. В эксперименте участвовали три группы испытуемых. Первой давали леводопу (предшественник дофамина в нашем организме), то есть как бы подстегивали систему вознаграждения. Второй — вещества-антагонисты, и их дофамин, наоборот, не работал. Третья группа, как обычно, была просто контрольной. Люди из первой группы готовы были платить за понравившиеся мелодии — гораздо больше, чем просили их авторы. Испытуемые из второй группы не готовы были не то что покупать — они даже бесплатно скачивать музыку отказывались. А контрольная группа, как обычно, так и не поняла, в чем прикол.

Источник: littlekingdoms / giphy.com

Источник: littlekingdoms / giphy.com

Синестезия

Еще одно интересное явление — синестезия. В рамках одного из первых исследований синестезии ученые из Брюссельского свободного университета поили испытуемых пивом и выясняли, под какую музыку это пиво лучше заходило. Выяснилось, что не зря на рок-фестивалях пиво льется рекой: под рок оно кажется вкуснее. Можно сказать, что это некое когнитивное искажение.

В самолете многие предпочитают томатный сок. Есть исследование, в рамках которого ученые в специальной камере воспроизводили шум двигателей и предлагали людям разные виды пищи и напитков. Выяснилось, что

при шуме самолетных двигателей мы лучше всего воспринимаем пищу с настоящим глутаматом,

который есть во многих пищевых продуктах, в частности в мясе и томатах. А с глюкозой обратная история: сладкое в самолете кажется ватным и не таким вкусным.

При синестезии может возбуждаться весь путь от рецептора до анализирующего участка коры головного мозга. Это происходит потому, что мозг у нас большой, а череп маленький, и если нейроны, воспринимающие свет, и нейроны, воспринимающие звук, расположены рядом, то они будут возбуждаться одновременно.

Василий Кандинский был художником, писавшим музыку картинами, он воспринимал цвета звучащими («Композиция VIII»). А Александр Скрябин был композитором, писавшим картины звуками. Абсолютный слух, когда человек может сразу же записать мелодию нотами, тоже пример музыкальной синестезии. Говорят, что синестезия в целом — явление не такое уж и редкое.

Говоря о других вероятных синестезиях, упомяну нашу парную лекцию с физиком Дмитрием Мамонтовым, во время которой мы рассказывали об ауре. С точки зрения медицины, если человек видит «ауру», скорее всего, все очень плохо. Один из вариантов: он смотрит на источник света и видит вокруг него радужное гало. В этом случае нужно быстро идти к офтальмологу и проверять, нет ли глазного давления (это может быть одним из признаков глаукомы). Второй вариант — когда человек видит «подсветку» вокруг других людей и он не больной, а просто синестет (и, скорее всего, человек творческий). Это подтверждено соответствующими экспериментами. Однажды после лекции ко мне подошла девушка и сказала: «Доктор, спасибо, вы меня спасли. Я думала, что я сумасшедшая, потому что вокруг вас сейчас фиолетовое свечение, хвост от которого заканчивается за сценой». Существует много других видов синестезии — например, человек воспринимает цифры в пространстве, как Холмс в своих «чертогах разума».

Часто спрашивают, можно ли в себе развить навыки синестета? Нет. Синестезия наследуется генетически, а потом развивается определенными видами деятельности. Всем остальным доступен томатный сок в самолете.

Лечение музыкой

Многие, наверное, слышали про так называемый эффект Моцарта (какое-то время считалось, что его музыка повышает мозговую активность. — Прим. T&P). Скорее всего, этот эффект и правда существует, но работает не совсем так, как его обычно описывают. Некоторым людям музыка действительно может помогать запоминать тексты или учить иностранные языки, то есть срабатывает как стимулирующий фактор во время приобретения новых навыков. Это доказали с помощью трактографии — высокотехнологичной МРТ, позволяющей отслеживать формирование новых или восстановление старых связей между нейронами.

В 1990-е годы были популярны музыкальные диски для стимуляции иммунитета и от разных болезней, в том числе венерических и инфекционных. Была даже статья о музыкальной терапии, где говорилось, что повышенное давление можно вылечить «Свадебным маршем», бессонницу — «Пер Гюнтом», язву желудка — «Вальсом цветов» (разве что хеликобактеру не понравится Чайковский и бактерия сбежит из организма), а от мигрени вас избавит «Полонез Огинского» (во время приступа у человека повышенная чувствительность к звукам, и в того, кто включит ему музыку, он, скорее всего, просто кинет чем-нибудь тяжелым). Понятно, что вот это все не имеет никакого отношения к музыкальной медицине.

Но похоже (по крайней мере, это видно на фМРТ), что некоторые мелодии действительно имеют успокаивающий эффект. В Mindlab International специально создали композицию «Weightless» («Невесомость»), в которой по всем правилам науки собрали вместе подходящие тональности, переходы, ритмы и т. д.

Не исключено, что музыка может задействовать и наши внутренние обезболивающие системы. В рамках одного исследования ученые изучили 200 пациентов, «приговоренных» к достаточно неприятной процедуре — литотрипсии (дроблению камней в почках). Их разбили на две группы, задавали им разные вопросы, а также оценивали гемодинамические показатели (гемодинамика — движение крови по сосудам. — Прим. T&P), которые были гораздо лучше у людей, которым до и во время процедуры давали слушать любимую музыку. С одной стороны, это может действовать просто как отвлекающая терапия. Однако не исключено, что в таких ситуациях действительно подключаются наши внутренние анальгетики.

Похоже, что это работает примерно так же на пациентах, перенесших инфаркт. Их состояние в зависимости от музыки изучили в Университете Белграда.

Музыка также помогает скорее восстановить утраченные функции во время постинсультной реабилитации. Один из вариантов — хор. Шведские ученые пришли к выводу, что совместное пение, ритмичное дыхание и синхронизация сердцебиения действительно увеличивают эффективность реабилитационных мероприятий. Другой вариант музыкальной реабилитации — это оркестр.

Осваивая любой инструмент, независимо от его сложности, вы делаете своему мозгу хорошо и боретесь с деменцией в будущем.

В рамках еще одного направления на стыке музыки и медицины мультидисциплинарные группы переписывают музыку под слуховые протезы, которые, как правило, настраиваются на достаточно узкий речевой диапазон. Медики, музыканты и физики трудятся над тем, чтобы слабослышащие тоже могли ходить на концерты и слушать и классику, и рок.

Источник: littlekingdoms / giphy.com

Источник: littlekingdoms / giphy.com

Как музыка влияет на хирургов

В рождественском номере Британского медицинского журнала (2014) опубликовали очередное шуточное исследование. Как правило, эти работы, оформленные по всем научным правилам, бывают посвящены забавным вещам вроде городских легенд о возможности опьянеть, опустив ноги в таз с водкой (датские ученые доказали, что это невозможно), или поведению персонажей мультфильма о Свинке Пеппе во время болезни. В этот раз исследование было посвящено музыке в операционной.

Во-первых, похоже, что музыка оказывает расслабляющее влияние на пациента. Во-вторых,

если пациент приходит в себя под музыку, то его сознание постепенно и безболезненно пробуждается и он реже вскакивает с каталки и убегает по коридору от людей в халатах.

Музыка также помогает пациентам на ИВЛ, особенно тем, кто находится в полубессознательном состоянии: ритм успокаивает пациента и помогает ему подстроиться под темпы работы аппарата. В-третьих, под музыку и бригада работает лучше, слаженнее, реже делает ошибки, не забывает инструменты внутри пациента.

Что конкретно слушать в операционной? Здесь в исследовании начинается уже совсем шуточная часть — авторы просто анализируют предпочтения всех британских хирургов. Выяснилось, что сердце лучше всего резать под «Un-Break My Heart» Тони Брэкстон. Хорошо подходят для операционной Bee Gees, Pink Floyd, Wham!, Sade и др. А вот группа Queen противопоказана, особенно песня «Killer Queen», если в бригаде есть женщина-хирург. Получается, что музыка действительно влияет на работу хирургов. Хотя в целом музыка в медицине — тема мультидисциплинарная и мы пока еще многого не понимаем, в том числе на уровне мозга.

Литература

Мы публикуем сокращенные записи лекций, вебинаров, подкастов — то есть устных выступлений. Мнение спикера может не совпадать с мнением редакции. Мы запрашиваем ссылки на первоисточники, но их предоставление остается на усмотрение спикера.

Где можно учиться по теме #мозг

Где можно учиться по теме #музыка

Где можно учиться по теме #биология

Читайте нас в Facebook, VK, Twitter, Instagram, Telegram (@tandp_ru) и Яндекс.Дзен.