Почему гармония нравится нашему мозгу
Москва, 19 сентября. Российские ученые выяснили, что за восприятие музыки отвечают нейроны. Гармоничные музыкальные ритмы с хорошо воспринимаемыми интервалами создают особую картину в нейронах, отвечающих за слух и, соответственно, несут больше информации, чем резкие и негармоничные.
Еще во времена античности люди поняли, что два тона, передающиеся с частотой 2:1 (октава) и 3:2 (чистая квинта), производят самые приятные для уха музыкальные ритмы. Этот эффект не зависит от музыкального образования – разницу слышат даже младенцы и обезьяны. Но до сих пор оставалось неясным, почему согласованные таким образом аккорды положительно влияют на наше восприятие: из-за способа сочетания в воздухе звуковых волн или из-за того, как наш мозг преобразует их в электрические импульсы.
Новая математическая модель предлагает веские основания в пользу второй теории.«Мы обнаружили, что причина качества влияния ритмов на человека находится где-то на уровне нейронов», - говорит ведущий исследователь Юрий Ушаков из Государственного университета им. Лобачевского в Нижнем Новгороде.
Ушаков и его коллеги рассмотрели математическую модель того, как звуки попадают от уха к мозгу. По этой модели, на каждый из двух тонов реагирует отдельный сенсорный нейрон. Каждый из них посылает электрический сигнал третьему нейрону – т.н. вставочному нейрону (интернейрону), который формирует окончательный сигнал и передает его в мозг. Интернейрон активизируется только тогда, когда получает сигнал от одного из двух или от обоих нейронов.
Если тон консонансный, то сигналы от обоих нейронов поступают одновременно. В таком случае интернейрон активизируется один раз, а затем ждет следующей подзарядки. Результатом является систематическая передача ритма. В другом случае сигналы от диссонансных звуков приходят в разное время и таким образом создают нерегулярную подачу импульсов интернейрону.
Исследователи просчитали количество информации, поставляемой каждым нейроном. Каждый случайный сигнал несет в себе очень мало информации; сигнал, который «уложен» в определенную модель, содержит ее гораздо больше. Таким образом, консонансные нейроны несут больше информации, чем диссонансные. Это знание было использовано для того, чтобы посчитать информационное содержание ритмов, создаваемых консонансными и диссонансными тонами.
Так они получили модель, которую можно экспериментально тестировать. Нейрофизиологи могут изучать работающие нейроны для того, чтобы понять, есть ли различия в поставляемой ими информации.
Эксперт из Университета Оттавы (Канада) говорит, что ценность проделанной российскими учеными работы состоит, прежде всего, в ее практической составляющей: они получили аналитическую технику вычисления интервалов между активизацией нейронов, которую можно будет применять в нейрофизиологии, особенно ее информационную составляющую.