Обработка музыкального звучания в голове осуществляется особой группой нейронных клеток. Они реагируют на пение, почти игнорируя при этом инструментальную музыку и обычную речь. К такому выводу пришли американские ученые, применившие новый подход к анализу мозговой активности.
Избирательное восприятие
Открытие сделали ученые Массачусетского технологического института, которые провели специальное нейробиологическое исследование. Им удалось обнаружить особые нейроны в слуховой коре, отвечающие за восприятие пения. Ученые подчеркивают, что обработка касается только вокальной музыки, к которой в данном случае также нельзя относить нашу речь.
Отправной точкой для новой научной работы стало исследование 2015 года, когда та же команда ученых использовала методы функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Тогда была выявлена особая реакция части нейронов слуховой коры мозга, но теперь специалисты смогли получить еще больше данных о функционале этой области.
Точечное разделение функций
Задача нового исследования заключалась в том, чтобы разделить оттенки звуков, вызывающих разные реакции слуховой коры. Для этого метод фМРТ применялся в сочетании с прослушиванием 165 разных звуков, отличавшихся по целому набору музыкальных и речевых характеристик: от лая собаки до стука пальцами.
Мониторинг электрической активности нейронов с помощью метода электрокортикографии (ЭКоГ) позволил разделить между собой шесть групп нейронов, различающихся паттернами музыкальных реакций.
Специфика инвазивного метода ЭКоГ не позволяет применять его в рамках исследовательских экспериментов без медицинской необходимости. По этой причине ученые использовали технику среди больных эпилепсией, которым диагностика ЭКоГ назначалась для определения характера приступов перед операцией.
Добровольцам в количестве 15 человек предлагалось выполнить ряд задач в рамках исследования. В частности, участники должны были прослушать тот же набор 165 звуков, которые прежде использовались в исследовании с методикой фМРТ. Данные об активности нейронов записывались электродами, что позволило хирургам также определить разные области слуховой коры, разделяя их по особенностям реакций на те или иные звуковые сигналы.
Таким образом была отделена группа нейронов, реагирующая исключительно на пение.
Инновационный подход
Без объединения методов ЭКоГ и фМРТ исследователи не смогли бы получить столь точные данные о работе разных нейронных участков слуховой коры. Ученые также показали, что эта область восприятия вокальной музыки находится в височной доле. Здесь же находятся области, отвечающие в целом за язык и музыку. Обрабатывая вокальные данные, эти нейроны могут фиксировать информацию о высоте звучания и взаимодействии между словами, то есть в конечном счете представляются комбинированные сведения об услышанном сигнале.
Примечательно, что изначально ученые не рассчитывали на столь точное выявление реакции нейронов на конкретный музыкальный жанр. Открытие было неожиданным и тем самым еще больше оправдывало исследовательскую работу с применением разных технологических методов анализа.
