Musiikin kognitiivinen neurotiede

Musiikin kognitiivinen neurotiede  on tiede, joka tutkii aivojen toiminnan suhdetta musiikin havainnoinnin, esityksen ja sävellyksen taustalla oleviin henkisiin prosesseihin sekä musiikin esteettisten ja emotionaalisten komponenttien neurofysiologisia perusteita. Musiikin kognitiivinen neurotiede, kuten kognitiivinen musiikkitiede , on tärkeä musiikkipsykologian haara . Musiikin kognitiivinen neurobiologia eroaa kuitenkin kognitiivisesta musiikkiologiasta sekä tutkimuskohteen (suoraan aivoalueiden aktiivisuus) että käytettyjen menetelmien osalta: musiikin kognitiivisen neurobiologian kannalta tärkeimmät ovat neurokuvantamistekniikat , kuten toiminnallinen magneettinen tekniikka. resonanssikuvaus , transkraniaalinen magneettistimulaatio , magnetoenkefalografia , sähköenkefalografia ja positroniemissiotomografia .

Historia

Musiikin kognitiivinen neurotiede sai alkunsa 1990-luvulta. Ensimmäinen julkaistu tutkimus tällä alalla julkaistiin Music Perception -lehdessä vuonna 1988 [1] , ja sen kirjoitti amerikkalainen psykologi Peter Janata, joka on nykyään Davisin Kalifornian yliopiston neurofysiologisen laboratorion johtaja [2] . Se oli omistettu äänikolmioiden tai skaalojen havaitsemiseen ja niiden äänten määrittelyyn, jotka eivät kuulu näihin sarjoihin [3] .

Nykyaikaiset kognitiivisen musiikin neurotieteilijät etsivät vastauksia useisiin kysymyksiin:

1. Mitkä aivojen rakenteet aktivoituvat musiikin kuuntelun, esittämisen ja säveltämisen aikana?
2. Mitkä aivojen osat ovat vastuussa sävelkorkeuden, rytmin ja sävelen määrittämisestä?
3. Onko ammattimuusikoiden aivojen rakenteessa eroja?
4. Eroaako käsitys musiikista neurofysiologisella tasolla miesten ja naisten välillä?
5. Mitkä ovat sisäisen kuulon neurobiologiset perustat - kyky esittää selkeästi henkisesti yksittäisiä ääniä, melodisia ja harmonisia rakenteita?
6. Mikä on absoluuttisen äänenkorkeuden neurofysiologinen perusta ?
7. Mikä on musiikin emotionaalisen vaikutuksen neurofysiologinen mekanismi ?
8. Mikä on musiikillisen muistin neurobiologinen perusta - kyky muistaa äänten korkeus ja järjestys?
9. Mitkä ovat musiikkispesifisten häiriöiden neurofysiologiset syyt (kuten amusia - musiikin ymmärtämiskyvyn menetys, kuuloagnosia - äänien tunnistamisen heikkeneminen, äänen rytmihäiriö - kyvyttömyys tuntea rytmiä jne.)?

Johtavia nykyajan tutkijoita tällä alalla ovat sellaiset tiedemiehet kuin Daniel Levitin (kahden musiikin kognitiivista neurotiedettä käsittelevän bestsellerin kirjoittaja: This Is Your Brain on Music: The Science of a Human Obsession ja The World in Six Songs: How the Musical Brain Created Human Nature ), Irene Deliege (European Society for Cognitive Musicology [4] johtaja ), Diane Deutsch, Nina Kraus, Carol L. Krumhansl (pioneeri korvatutkimuksessa), Oliver Sacks , Roger Shepherd .

Musiikin havainnon, esityksen ja sävellyksen neurofysiologinen perusta

Tutkimukset osoittavat, että ihmisen aivoissa on useita alueita, jotka ovat vastuussa sävelkorkeuden, rytmin määrittämisestä sekä melodioiden ja äänimallien tunnistamisesta. Ne keskittyvät aivopuoliskon ohimolohkojen primaariseen ja sekundaariseen (assosiatiiviseen) kuulokuoreen [5] . Bratticon johtaman tiedemiesryhmän vuonna 2006 tekemä tutkimus osoitti, että yksilöt pystyvät automaattisesti tunnistamaan "poikkeavuuksia" (kuten epäsopivia säveliä) tuntemattomissa melodioissa [6] . Samaan aikaan assosiatiivisen kuulokuoren aktiivisuus lisääntyi. Tämän tutkimuksen tulokset voidaan selittää mekanismilla, jonka avulla aivomme vertaavat automaattisesti saapuvaa tietoa yksilön käsityksiin asteikon oikeista ominaisuuksista. Ryhmä, jota johtaa M.J. Tramo vuonna 2001 tutki aivojen yhteyttä kykyyn lyödä rytmiä. Kävi ilmi, että kun koehenkilöt toistivat annetun rytmin, vyöhykkeet vasemman pallonpuoliskon etu- ja parietaalilohkoissa sekä pikkuaivojen oikeassa osassa aktivoituivat. Lisäksi mitä monimutkaisempi rytmi oli, sitä suurempi aivojen aktiivisuus havaittiin [7] . Musiikin esittämiseen ja aistimiseen liittyvät aivoalueet eroavat merkittävästi ammattimuusikoiden ja ei-ammattimuusikoiden välillä. Vertailu osoitti, että ammattimaisesti musiikkia soittavilla on enemmän harmaata ainetta motoriseen ja somatosensoriseen toimintaan liittyvillä alueilla [8] . Tutkimukset ovat myös osoittaneet, että ammattipianistit käyttävät vähemmän hermosoluja suorittaessaan monimutkaisia ​​sormiliikkeitä, mikä johtuu luultavasti heidän suuremmista resursseistaan ​​pitkäaikaiseen motoriseen muistiin [9] .

Korvatutkimukset

Kognitiivinen neurofysiologia keskittyy pääasiassa absoluuttisen musiikin sävelkorkeuden ja sisäisen musiikin sävelkorkeuden tutkimukseen. Absoluuttinen äänenkorkeus on ihmisen kyky määrittää musiikin äänen korkeus turvautumatta vertaamaan sitä vertailuääniin, joiden korkeus tiedetään varmasti. Fysiologisesta näkökulmasta absoluuttisen äänenkorkeuden omistajien kuulojärjestelmällä ei ole mitään eroja tavallisen ihmisen järjestelmästä [10] . Vuonna 1998 tehty tutkimus kuitenkin osoitti, että kun yritetään tunnistaa äänen korkeutta, ihmisillä, joilla ei ole absoluuttista äänenkorkeutta, muistista vastaavat aivoalueet aktivoituvat. Tätä ei tapahdu niille, joilla on absoluuttinen äänenkorkeus, mistä seuraa, että heidän ei tarvitse muistaa tuttujen äänten korkeutta määrittääkseen uuden äänenkorkeuden .

Kritiikki

Musiikin kognitiivista neurobiologiaa ja neurobiologiaa yleensäkin arvostellaan ensisijaisesti sen käyttämien menetelmien rajoitusten vuoksi. Neurobiologiassa käytetyt tekniikat antavat meille mahdollisuuden puhua vain aktiivisuuden puuttumisesta tai olemassaolosta tietyillä aivojen alueilla, mutta korrelaation olemassaoloa käynnissä olevien kognitiivisten prosessien kanssa ei ole vielä todistettu [12] . Myös neurobiologian kriitikot huomauttavat, että neurofysiologisten tutkimusten tiedot ovat erittäin vaihtelevia, ei vain yhden kokeen puitteissa useilla koehenkilöillä, vaan myös useiden aihetta koskevien tutkimusten meta-analyysin puitteissa [13] . .

Populaarikulttuurissa

Musiikin kognitiiviselle neurotieteelle on omistettu useita populaaritieteellisiä kirjoja, joita ei-ammattimainen lukija ymmärtää:

1. Amerikkalaisen kognitiivisen psykologin ja neurotieteilijän Daniel Levitinin kirjat Tämä on aivosi musiikista: Ihmisen pakkomielle tiede ja maailma kuudessa kappaleessa: Kuinka musiikilliset aivot loivat ihmisluonnon "( Kuuden kappaleen maailma: Kuinka musiikilliset aivot loivat ihmisluonnon ), joka kuvaa yksinkertaisin sanoin musiikin kognitiivisen neurotieteen nykyaikaisia ​​edistysaskeleita. Molemmista kirjoista tuli bestsellereitä [14] .
2. Musicophilia : Tales of Music and the Brain , brittiläinen neurotieteilijä Oliver Sachs .

Myös musiikin neurofysiologian aihetta nostetaan esille useissa dokumenteissa:

1. The Music Instinct: Science and Song  (englanniksi) Internet Movie Database -tietokannassa .
2. Toinen jakso dokumenttisarjasta Beautiful Minds: The Psychology of the Savant (2006) [15] .
3. BBC :n neliosainen dokumentti The Mysteries of the Brain ( 2010) [16] .

Kirjallisuus

• Arlinger, S; Elberling, C; Bak, C; Kofoed, B; Lebech, J; Saermark, K (1982). "Jatkuvan äänen taajuusliukujen aiheuttamat aivokuoren magneettikentät". Electroencephalography and Clinical Neurophysiology 54(6): 642–53.
• Brattico, Elvira; Tervaniemi, Mari; Näätänen, Risto; Peretz, Isabelle (2006). "Musiikin asteikon ominaisuudet käsitellään automaattisesti ihmisen kuulokuoressa". Brain Research 1117(1): 162–74.
• Faux, S. "Kognitiivinen neurotiede käyttäytymisnäkökulmasta: kritiikki haamujen jahtaamisesta geiger-laskurien avulla". Behav Anal. 2002 syksy; 25(2): 161–173.
• Gaser, C; Schlaug, G (2003). "Aivojen rakenteet eroavat muusikoiden ja ei-muusikoiden välillä". The Journal of Neuroscience 23(27): 9240–5.
• Janata, P. ja Reisberg, D. Response-Time Measures keinona tutkia sävyhierarkioita. Music Perception: An Interdisciplinary Journal Voi. 6, ei. 2 (1988), ss. 161-172.
• Krings, Timo; Topper, Rudolf; Foltys, Henrik; Erberich, Stephan; Sparing, Roland; Willmes, Klaus; Throne, Armin (2000). "Aivokuoren aktivaatiokuviot monimutkaisten motoristen tehtävien aikana pianosoittimissa ja kontrollikohteissa. Funktionaalinen magneettikuvaustutkimus". Neuroscience Letters 278(3): 189-93.
• Tramo, MJ (2001). "BIOLOGIA JA MUSIIKKI: Tehostettu: Aivopuoliskon musiikki". Science 291 (5501): 54–6.
• Uttal, W. "Reliability in Cognitive Neuroscience: A Meta-Meta-Analysis" MIT Press, 2012.
• Zatorre, Robert J.; Perry, David W.; Beckett, Christine A.; Westbury, Christopher F.; Evans, Alan C. (1998). "Musiikin käsittelyn toiminnallinen anatomia kuuntelijoilla absoluuttisella ja suhteellisella äänenkorkeudella". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States 95(6): 3172–7.

• Are Brean, Geir Ulve Skeye. Musiikki ja aivot. Kuinka musiikki vaikuttaa tunteisiin, terveyteen ja älykkyyteen. = Are Brean, Geir Olve Skeie. Musikk og hjernen. Om musikkens magiske kraft og fantastiske virkning på hjernen .

Muistiinpanot

1. ↑ Response-time Measures keinona tutkia tonaalisia hierarkioita | Musiikin käsitys . Haettu 2. marraskuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 4. maaliskuuta 2016. (määrätön)
2. ↑ Petr Janata - Mielen ja aivojen keskus . Haettu 2. marraskuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 2. marraskuuta 2015. (määrätön)
3. ↑ Arkistoitu kopio . Haettu 2. marraskuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 5. maaliskuuta 2016. (määrätön)
4. ↑ ESCOM European Society for the Cognitive Sciences of Music . Haettu 13. huhtikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 1. huhtikuuta 2022. (määrätön)
5. ↑ ScienceDirect
6. ↑ ScienceDirect . Haettu 2. marraskuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 14. syyskuuta 2014. (määrätön)
7. ↑ Puolipallojen musiikkia . Haettu 2. marraskuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 13. heinäkuuta 2015. (määrätön)
8. ↑ Aivojen rakenteet eroavat muusikoiden ja ei-muusikoiden välillä. - PubMed - NCBI . Haettu 2. marraskuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 24. marraskuuta 2015. (määrätön)
9. ↑ ScienceDirect
10. ↑ http://psycnet.apa.org/?&fa=main.doiLanding&doi=10.1037/0033-2909.113.2.345
11. ↑ Faux, S. Kognitiivinen neurotiede käyttäytymisnäkökulmasta: kritiikki haamujen jahtaamisesta geiger-laskurien avulla. Behav Anal. 2002 syksy; 25(2): 161–173.
12. ↑ William R. Uttal "Reliability in Cognitive Neuroscience: A Meta-Meta-Analysis" MIT Press, 2012
13. ↑ (21. syyskuuta 2006) "Kirjat: Bestsellerit: Eniten myydyt fiktiot ja tietokirjat (viikko 21. syyskuuta)". MacLeans
14. ↑ Kauniit mielet: Savantin psykologia - Suosituimmat dokumenttielokuvat . Haettu 2. marraskuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 8. syyskuuta 2015. (määrätön)
15. ↑ BBC World Service - Dokumentti, Aivojen mysteerit . Haettu 2. marraskuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 9. lokakuuta 2015. (määrätön)