Нейрохирурги узнали, как мозг «считывает» музыку
Американские врачи сумели определить, как мозг расшифровывает мелодии, «предугадывая» те или иные ноты. По мнению исследователей, эти процессы объясняют, почему музыка может обрадовать нас либо довести до слез.
Восприятие музыки измеряют по нескольким параметрам, основанным на высоте звука: абсолютная высота нот, разница в высоте звука между последовательными нотами и ожидание каждой ноты с учетом предшествующего контекста. Как наш мозг измеряет эти параметры и насколько отличается в нем обработка мелодии от обработки речи — весьма туманная область знаний, данных об этом крайне мало.
Ученые из Калифорнийского университета (США) решили прояснить вопрос и изучили, как мозг расшифровывает информацию, закодированную в музыке. Их выводы представлены в журнале Science Advances.
В 2017 году эти же специалисты изучили то, как мозг обрабатывает информацию об изменении высоты голоса, которая придает речи смысл и эмоциональность. Знали исследователи и о том, что специализированные нейроны в слуховой коре предугадывают следующий звук речи или фонему на основе того, что мозг уже узнал о словах и их контексте. Это похоже на работу системы Т9, которая предугадывает набор текста в мобильном телефоне.
Нейрохирурги выдвинули гипотезу, что для обработки и прогнозирования того или иного звука в мелодии в нашем мозге должна существовать аналогичная группа нейронов. В исследовании участвовали восемь испытуемых, которые добровольно согласились измерить работу своего мозга во время прохождения хирургического лечения эпилепсии.
Во время операции участники слушали музыку, а затем — речь (на английском языке). Выяснилось, что мозг участников использовал одни и те же нейроны для оценки качества высоты тона как в речи, так и в музыкальном произведении. За прогнозирование в речи и музыке отвечали разные группы нервных клеток.
Это означает, что слуховая кора головного мозга не просто «искала» ноты — у нее есть специализированный набор нейронов, которые могут предсказать, какие ноты будут следующими в мелодии. Для этого мозг использует свои знания об уже услышанных композициях — музыкальные паттерны.
«Когда мы слушаем музыку, в нашем мозге происходят две вещи: низкоуровневая обработка отдельных нот мелодии, а затем высокоуровневая абстрактная обработка контекста этих нот», — рассказал доктор медицинских наук Эдвард Чанг, один из авторов исследования.
По мнению ученых, именно эта способность ожидать и предвосхищать те или иные ноты в музыке объясняет, как она может придать оптимизма либо довести слушателя до слез. Это происходит благодаря некоторому напряженному ожиданию, которое «разрешается» предугадыванием звуков. Как предположили исследователи, подобную способность мозг получил благодаря тому, что эволюционно «заточен» на предугадывание поступающей извне информации.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии