Психиатры объяснили, как люди угадывают мелодии
Мозг обрабатывает музыку, в иерархическом порядке активируя несколько разных областей. Этот механизм, лежащий в основе способности распознавать известные мелодии по фрагменту и предугадывать дальнейшее звучание, выявили специалисты из Великобритании, Дании и США.
В последние годы исследователи активно изучают, как мозг обрабатывает информацию разных видов. В одной из работ описали механизмы, из-за которых человек не видит того, что на самом деле видел (сбой визуальной обработки), в другой — объяснили, почему возникают оптические иллюзии при восприятии движущихся изображений. Неоднократно отмечалась и особая роль сна в усвоении информации: например, когда мозг отдыхает, он «закрепляет» навыки, освоенные во время бодрствования, и проектирует новый опыт с учетом полученных знаний.
Специалисты из Королевской музыкальной академии в Орхусе и Ольбурге (Дания), Оксфордского университета (Великобритания) и Массачусетского технологического института (США) выявили иерархический механизм, играющий важную роль в восприятии музыки, в частности в узнавании знакомых мелодий. Соответствующую научную статью опубликовал журнал Nature Communications.
В эксперименте, который провели ученые, участвовали 83 человека от 19 до 63 лет. У всех был нормальный слух и почти у всех — высшее образование. Сначала участники исследования дважды послушали первые четыре такта прелюдии №2 до минор Иоганна Себастьяна Баха и постарались запомнить этот музыкальный фрагмент. Далее нужно было выполнять задания на распознавание звуков, при том что активность мозга в режиме реального времени регистрировали с помощью магнитоэнцефалографии (МЭГ).
В качестве задания участникам исследования предложили прослушать 135 пятитоновых музыкальных последовательностей и относительно каждой ответить, принадлежит она ранее прослушанному фрагменту или нет. При этом некоторые последовательности действительно были взяты из произведения Баха в исходном виде, а некоторые — изменены.
Когда люди узнавали знакомый фрагмент, то паттерн мозговой активности начинался в слуховой коре (отвечает за обработку основной звуковой информации), а затем распространялся на гиппокамп и поясную извилину — области, связанные с памятью и когнитивной оценкой. Сталкиваясь с измененной последовательностью звуков, мозг допускал ошибки прогнозирования: сначала активизировалась слуховая кора, затем гиппокамп, передняя поясная извилина и вентромедиальная префронтальная кора. При этом последние две области наиболее сильно отреагировали на вариации в мелодии.
Исследование также показало, что существует последовательная иерархия областей мозга, которая характеризуется прямыми и обратными связями. Ученые заметили прямые связи, направленные от слуховой коры к гиппокампу и поясной извилине, а также одновременные обратные связи в противоположном направлении. Эта организация сохранялась вне зависимости от того, знакомую или незнакомую мелодию слышал человек, хотя сила и время реакции мозга различались. По словам авторов исследования, их наблюдение говорит о том, что, хотя общая структура мозговых процессов стабильна, их динамика может меняться в зависимости от знакомства со звуковой последовательностью.
«Наше исследование демонстрирует, что мозг обрабатывает музыку, активируя несколько областей в определенном иерархическом порядке. Сенсорные области, такие как слуховая кора, отвечают за основные звуковые характеристики. Затем информация из них передается в более широкую сеть областей, которые, возможно, глубже анализируют звуки, обращая внимание на взаимосвязи между ними (например, на музыкальные интервалы). Этот процесс помогает мозгу определить, слышал ли человек конкретную последовательность звуков раньше», — пояснил один из авторов работы в интервью изданию PsyPost.
По словам ученых, полученные результаты не только объясняют, как люди воспринимают музыку, но и помогают лучше понять, как мозг обрабатывает и распознает любую информацию на протяжении какого-то времени. Эта информация может быть полезна для работы с деменцией и нарушениями памяти.
Telegram 
Дзен 
VK Нейроморфные вычисления — это попытка скопировать принцип работы мозга: не последовательно выполнять команды, как обычный процессор, а обрабатывать информацию параллельно, через сеть взаимосвязанных «нейронов», которые активируются в зависимости от поступающих сигналов. Эта идея существует уже несколько десятилетий, но до недавнего времени ее реализовывали на обычной электронной элементной базе. Исследователи из МФТИ провели обширный обзор, в котором систематизировали последние достижения в области фотонных нейроморфных вычислений.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
Масштабный анализ ДНК показал, что леопарды в Капской области ЮАР измельчали не из-за случайных мутаций при вырождении популяции, а в результате целенаправленной эволюционной адаптации к местной среде обитания.
Физтехи предложили аналитический способ описания передачи энергии от ультракороткого лазерного импульса к квантовому осциллятору, находящемуся в тепловом равновесии. Эта модель показывает, как сверхкороткие вспышки света возбуждают микроскопические системы — молекулы, кристаллы, плазмоны, фотоны и электронные центры в веществе. Это важно для разработки методов сверхбыстрого управления веществом, генерации терагерцового излучения и подбора оптимальных параметров лазерных импульсов для возбуждения заданных состояний материала.
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