Дослідники виявили нейрони, здатні прогнозувати музику.

Дослідники виявили в мозку спеціальні нейрони, що активуються лише під час прослуховування музики і намагаються передбачити наступні ноти.

Коли ми слухаємо улюблену пісню, наш мозок вивільняє дофамін, незалежно від того, чи це Бах, чи сучасна поп-музика. Найпотужніший викид цієї речовини відбувається, коли композиція досягає емоційного піку і слухач відчуває мурашки по шкірі. Але що саме відбувається в мозку під час таких моментів музичної насолоди?

Дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско виявили три незвичайні групи нейронів у слуховій корі, що активуються під час прослуховування музичних творів. Дві з цих груп відповідають за кодування абсолютної висоти звуку та варіацій між нотами. Ці нейронні структури також беруть участь у процесі обробки мовлення.

Найбільш захоплюючою стала третя група нейронів. Ці нейрони активуються лише тоді, коли людина слухає музику, намагаючись передбачити, які ноти пролунають далі, спираючись на попередні звукові сигнали.

"Ми виявили акустичні елементи, такі як висота звуку та зміни між різними висотами в мелодії. Проте, також було виявлено, що слухачі спираються на свій попередній досвід з музикою. Ця інформація є вивченою і вимагає наявності певної внутрішньої моделі. Зокрема, ми з'ясували, що слухачі здатні передбачити наступну ноту, спираючись на попередні ноти в мелодії, і ця інформація закодована в нейронних мережах слухової ділянки мозку", -- поділився Нараян Санкаран, провідний автор дослідження.

Він також додав, що ці нейрони реагували виключно на музику і не відповідали на інші звуки, як-от мовлення, шум, вітер чи мяукання кота.

У процесі дослідження вчені співпрацювали з пацієнтами, які страждають на епілепсію, і під час нейрохірургічної процедури імплантували електродні матриці на слухову кору. Учасники експерименту слухали різноманітні мелодійні фрази з західної музики, а також речення англійською мовою. Загалом було проаналізовано 208 музичних фраз, що систематично змінювалися за тональністю, зміною висоти звуку та елементами очікування.

Санкаран пояснив, що чим більш непередбачуваною або несподіваною була нота, тим сильнішою була нейронна реакція в цій музично-специфічній популяції нейронів. Якщо людина чує просту гаму, де все передбачувано, ці нейрони майже не активуються. Натомість музично-специфічні шляхи справді задіюються, коли музика стає цікавою і трохи несподіваною.

Дослідники припускають, що музика і мовлення мають спільні еволюційні корені. Деякі вчені вважають, що музика і мова почалися як одне ціле у вигляді протомови. Санкаран особисто вважає, що музика надавала еволюційні переваги, адже здатність виявляти тонкі закономірності в навколишньому середовищі була необхідна для виживання. Музика просто додала елемент задоволення до цього процесу.

Результати проведеного дослідження були опубліковані у журналі Science Advances. У наступних етапах роботи науковці мають намір дослідити, яким чином мозок сприймає тембр — характеристику звуку, що допомагає розрізняти трубу та скрипку.