Zahvaljujući istraživanjima koja se financiraju sredstvima EU-a znanstvenici otkrivaju kako glazba oblikuje mozak, time otvarajući prostor za napredak u medicini, obrazovanju i tehnologijama sučelja između mozga i računala (BCI)
Lifestyle
Komentari 0
Zahvaljujući istraživanjima koja se financiraju sredstvima EU-a znanstvenici otkrivaju kako glazba oblikuje mozak, time otvarajući prostor za napredak u medicini, obrazovanju i tehnologijama sučelja između mozga i računala (BCI)
Dok razgovaramo, naš mozak neprekidno predviđa koja će riječ uslijediti. Zahvaljujući toj sposobnosti možemo lakše razabrati govor u bučnom kafiću ili predvidjeti što će prijatelj reći u sljedećoj rečenici. Ta je sposobnost predviđanja usko povezana i s našim uživanjem u glazbi.
Profesor Shihab Shamma, neuroznanstvenik i stručnjak za sluh sa Sveučilišta École Normale Supérieure u Parizu i Sveučilišta Maryland u SAD-u, smatra razumijevanje načina na koji mozak procesira glazbu jednim od ključnih pitanja znanstvenih istraživanja.
Od 2018. do 2025. vodio je projekt NEUME, financiran sredstvima EU-a, u okviru kojeg se proučavalo što glazba može otkriti o načinu na koji mozak uči, predviđa i prilagođava se.
„Svrha jezika je očita”, rekao je. „S glazbom je drukčije. Bez nje bismo mogli preživjeti, ali bi život bio bitno drukčiji. Glazba aktivira čitav mozak, no još ne razumijemo u potpunosti zašto su je ljudi razvili.”
Filozofi, glazbenici i znanstvenici stoljećima raspravljaju o tome zašto ljudi stvaraju glazbu. Svaka kultura ima svoje glazbene tradicije, no još nikome nije uspjelo u potpunosti objasniti snažan utjecaj glazbe na čovjeka. Umjesto da se bave isključivo razlozima iz kojih ljudi uživaju u glazbi, znanstvenici okupljeni oko projekta NEUME usmjerili su istraživanje na to što nas glazba može naučiti o ljudskom mozgu.
Shamma, koji je dobar dio svoje karijere posvetio proučavanju načina na koji mozak procesira zvuk, osobito govor, navodi kako glazba predstavlja izniman izazov jer je po mnogim obilježjima slična jeziku te ujedno svojstvena samo čovjeku.
„Glazba je jedinstvena vrsta akustičnog signala”, navodi. „Odmah ga prepoznajemo kao glazbu, a ne kao govor ili zvukove iz okoliša. Reklo bi se da posjeduje svojstva koja istodobno aktiviraju percepciju, pamćenje, emocije i spoznajne procese.
Za razliku od svakodnevnog razgovora, struktura glazbe može se opisati iznimno precizno, pa znanstvenici predviđanje i učenje mogu proučavati na načine koje samo proučavanje jezika teško može omogućiti.
Znanstvenici su željeli proniknuti načine na koje glazba oblikuje mozak tijekom vrlo različitih vremenskih razdoblja – od cijelog života provedenog u slušanju glazbe do izloženosti glazbi tek djelić sekunde. S godinama slušanja usvajamo glazbena „pravila” svoje kulture, dok svaki ton gotovo trenutačno stvara očekivanje onoga što slijedi.
„To se može događati tijekom cijelog života”, navodi Shamma. „No može se dogoditi već nakon nekoliko tonova. Riječ je o vrlo različitim vremenskim okvirima koje smo sve željeli razumjeti.
Jedno od najupečatljivijih otkrića u okviru projekta donio je posve neočekivani izvor – tišina. Giovanni di Liberto, docent na Trinity Collegeu u Dublinu, pridružio se timu kao poslijedoktorand koji je prethodno izučavao način na koji mozak procesuira govor u bučnom okruženju.
S njim je surađivala neuroznanstvenica i akademska violinistica Claire Pelofi, danas zaposlena na Sveučilištu u New Yorku, zahvaljujući čijoj glazbenoj edukaciji su se iskristalizirala mnoga pitanja kojima se bavilo istraživanje.
Glazba se pokazala idealnim načinom za proučavanje predviđanja jer se, za razliku od jezika, njezina struktura može modelirati s iznimnom preciznošću. Di Liberto je donio stručno znanje o dekodiranju složenih moždanih signala, dok je Claire Pelofi iz perspektive akademske glazbenice pomogla osmisliti glazbene podražaje koji su, zadržavši glazbenu strukturu, bili primjereni za računalnu analizu.
„Kad studirate teoriju glazbe, prije ili kasnije već ste se susreli s pitanjima”, kazala je Claire Pelofi. Kao glazbenik, godinama se pitate zašto određeni trenuci stvaraju napetost, razrješenje ili emociju.
Di Liberto se bavio prediktivnim procesuiranjem, odnosno idejom da mozak neprestano uči obrasce kako bi predvidio što će se sljedeće dogoditi.
„Naš mozak neprestano uči obrasce”, kazao je. „Glazba ne može biti previše iznenađujuća, ali ni previše predvidiva. Inače postaje dosadna.”
Umjesto da proučavaju samo tonove koje su ispitanici čuli, znanstvenici su analizirali što se događa kad se ton uopće ne odsvira. Primjenom elektroencefalografije (EEG), pretrage kojom se mjeri električna aktivnost mozga, otkrili su da mozak ostaje vrlo aktivan tijekom stanki u glazbi. Kad su slušatelji očekivali sljedeći ton, njihov je mozak generirao mjerljive signale, iako do njihovih ušiju nije dopirao nikakav zvuk.
„Tišina nam omogućuje da izdvojimo samo predviđanje”, objasnio je Di Liberto. „U pravilu promatrate odgovor mozga na zvuk u kombinaciji s odgovarajućim predviđanjem. Tijekom tišine vidite samo ono što mozak očekuje.”
Istraživački je tim zatim zamolio glazbenike da zamišljaju poznate melodije, ne slušajući ih. Pokazalo se da se pritom aktiviraju mnogi identični moždani mehanizmi, što upućuje na to da glazba koju zamišljamo i glazba koju zaista slušamo počivaju na sličnim prediktivnim procesima.
Ta su istraživanja, nazvana „Glazba tišine”, nadahnula znanstvenike diljem svijeta, dok su ranija istraživanja ukazivala na to da mozak prati gramatičku strukturu glazbe, otvorivši nove mogućnosti za proučavanje glazbenih očekivanja u različitim kulturama.
Znanstvenici su isto tako utvrdili da se mozak brzo prilagođava nepoznatim glazbenim sustavima, što donosi nove spoznaje o tome kako učimo potpuno nove obrasce te bi moglo imati implikacije i izvan područja glazbe, uključujući jezik i druge oblike učenja.
Premda proizlaze iz temeljnog istraživanja, ovi bi se rezultati mogli primjenjivati daleko izvan okvira glazbe. Poremećaji prediktivnih mehanizama povezani su sa stanjima kao što su autizam, disleksija i shizofrenija, a napredak u razvoju sučelja mozak–računalo čini mogućnost rekonstrukcije zamišljenog govora, pa čak i zamišljene glazbe, sve bližom.
Otvoreno dostupni skupovi podataka i analitički alati koje je istraživački tim stavio na raspolaganje pomažu i drugim znanstvenicima u nadogradnji tih otkrića.
Shamma smatra da se to područje razvija velikom brzinom. „Neinvazivno dekodiranje zamišljenog govora ili glazbe postaje sve više ostvarivo”, ističe.
Takve bi tehnologije jednog dana mogle pomoći osobama koje su izgubile sposobnost govora da komuniciraju koristeći isključivo svoje misli. Mogle bi poslužiti i kao podrška obrazovnim alatima koji pružaju personalizirane povratne informacije tijekom učenja glazbe ili jezika.
Claire Pelofi, međutim, smatra da unatoč godinama izučavanja glazbe ona za nju nije postala manje misteriozna. „Što više razumijemo kako glazba funkcionira, to fascinantnija ona postaje”, rekla je. U stanju smo sve preciznije objasniti iznenađenje, očekivanje i emocije, no i dalje postoji nešto duboko snažno u vezi s glazbom, što ostaje neuhvatljivo.
Shamma smatra da je najveći doprinos projekta pokazati kako glazba pruža jedan od najjasnijih „prozora” u način na koji mozak uči, predviđa i prilagođava se.
„Glazba je univerzalna”, zaključio je. „Svaka je kultura izražava na svoj način, ali ljudi posvuda na nju reagiraju.”
Razumijevajući zašto nam neka melodija ostaje u mislima dugo nakon što utihne posljednji ton, znanstvenici otkrivaju temeljna načela učenja, predviđanja i mašte – upravo ona koja nas čine ljudima.
Piše: Maria Vlastara
Članak je izvorno objavljen u časopisu Horizon, posvećenom istraživanjima i inovacijama u EU-u. Istraživanja navedena u ovom članku djelomično je financiralo Europsko istraživačko vijeće (ERC).
Dodatne informacije:
Igre na sreću mogu izazvati ovisnost. 18+