Исследователи мозга особенно заинтересовались музыкой и музыкантами с развитием томографии. Музыканты оказались идеальной моделью для изучения пластичности мозга, поскольку их можно спросить о возрасте, поле, виде музыкального инструмента, на котором они играют, и продолжительности и регулярности их музыкальных занятий.
Проявление пластичности мозга у музыкантов зависит от выбора инструмента. Например, левая рука у тех, кто играет на гитаре, скрипке, виолончели, контрабасе и других струнных инструментах, представлена в коре головного мозга иначе, чем у не-струнников. Другими словами, драгоценные зоны мозга меняют свою конфигурацию в ответ на возросшую чувствительность и точность мелких движений пальцев левой руки.
Интересные вещи были найдены и у тех, кто играет на клавишных инструментах. Анализ томографических снимков мозга у трех групп музыкантов-профессионалов, музыкантов-любителей и не-музыкантов показал динамику изменения плотности серого вещества в коре головного мозга в зависимости от того, как много лет и как регулярно происходили занятия. Характер и география изменений в плотности серого вещества дали основания предположить, что у музыкантов процессы обработки слуховой, зрительно-пространственной и соматосенсорной информации проходят иначе, чем у не-музыкантов. Другими словами, музыканты слышат, ощущают поверхности и оценивают движение предметов в пространстве иначе, чем другие смертные. В этом же исследовании было подтверждено, что соединяющий полушария мозга «мостик» из белого вещества у музыкантов на 15% толще, чем у не-музыкантов. (Этот толстый пучок из аксонов, по которым передаются сигналы между нейронами, называется corpus callosum или мозолистое тело.) У данного открытия есть важное последствие для нашего понимания работы мозга. Например, известно, что дополнительная межполушарная активация мозга связана с когнитивным преимуществом у пожилых людей. Более активное сообщение между полушариями создает компенсационные механизмы для поддержания остроты памяти. В музыке мы имеем дело с особого рода терапией, тайно настраивающей тонкие процессы в мозге.
Музыкальные занятия важны не только для детей. Сегодня мы знаем, что даже если люди начинают заниматься музыкой в зрелом и весьма зрелом возрасте, то это оказывает благотворное влияние на их когнитивные функции. Результаты исследований показывают, что занятия на музыкальном инструменте улучшают контроль внимания даже у 6070-летних начинающих учеников, и делают их движения более точными, и помогают справляться с депрессией. Больше того, установлено, что занятия музыкой повышают индекс качества жизни: люди чувствуют себя более счастливыми.
Улучшение когнитивных функций у пожилых начинающих учеников оказалось интересным сюрпризом. Опираясь на эти результаты, исследователи предполагают, что регулярное музицирование работает как профилактическая когнитивная терапия и что эта необычная терапия может приводить к созданию механизмов когнитивной компенсации в стареющем мозге.
2. О пластичности мозга
Изучение мозга открывает глаза на изумительную сложность каждого человека. За этой сложностью стоят трагическая хрупкость нашего организма и вместе с тем потрясающие возможности, открытые для каждого человеческого существа благодаря обычным (на самом деле фантастически щедрым) природным способностям.
Каждый человек это сообщество множества крошечных организмов, старающихся поддерживать жизнь «большого» существа. Причем каждая клетка нашего тела это чудо сложности и кооперации ее составляющих. Наша жизнедеятельность поддерживается тонко настроенными взаимоотношениям между органами тела. Нарушения биохимии, температуры или прочности тканей могут быть катастрофичны для нашей жизни. Главная регулировка согласованности между органами происходит в мозге. Мозг c его сложнейшей сетью связей между нейронами, количество которых соперничает по численности с количеством звезд во Вселенной, это самый сложный объект, известный человеку.
Нейронные сети в деликатных структурах мозга, похожего формой и видом на цветную капусту, могут изменяться в ответ на нашу деятельность, что и означает пластичность мозга. Пока мы живы и отзываемся на мир и интересуемся жизнью, наш мозг испытывает изменения в ответ на наши интересы и деятельность.
Пластичность мозга особенно интенсивна у малышей и подростков. Каждый ребенок это вселенная. С момента зачатия идут стремительные и точные процессы, выстраивающие чудо человеческого существа. В каждую секунду рождаются четыре тысячи нейронов. С рождением ребенка его разум входит в динамичную фазу распознавания и обучения. Все приобретаемые знания и привычки производят изменения в нейронных сетях мозга. У младенцев пластичность мозга служит инструментом формирования эффективной нейронной архитектуры, служащей для выживания, а именно для обработки внешней и внутренней информации и для обучения тому, как быть человеком. Зрение, ходьба, точные движения пальцев, речь все эти жизненно важные навыки развиваются благодаря массивным изменениям, происходящим с невероятной скоростью в структурах мозга в первые месяцы и годы жизни ребенка.
У подростков резкие изменения гормонального фона («гормональный бунт») идут рука об руку с масштабной реконструкцией существующих нейронных связей в мозге («второе рождение мозга»). Самая большая проблема для подростков это продолжающееся строительство тех нейронных сетей, что отвечают за самоконтроль. По существу, именно проблема продолжающегося строительства, то есть незавершенность системы эмоционального контроля так мучительна и для подростков, и для их родителей, соседей, учителей и сверстников. С другой стороны, подростковое время это время всевозможных даров. Учитывая, что мозг подростков переживает «второе рождение», это самое подходящее время для сублимирования безграничных энергий, данных этому возрасту природой. Золотое время, чтобы стать гением, направив энергии на то, что занимает мысли и сердце, будь то спорт, наука, живопись, музыка или инженерное изобретательство.
Чрезвычайно сложные процессы настройки и перестройки мозга включают клеточный апоптоз (самоубийство тех нейронов, которым не удалось вовремя встроиться в нейронную архитектуру) и устранение ненужных точек контакта (синапсов) между нейронами. И синаптическая обрезка (как обрезка ненужных веток у дерева), и апоптоз имеют прямое отношение к созданию стройных нейронных сетей.
У типичного нейрона есть сома (тело), от которого отходят веточки-дендриты, принимающие сигналы от других нейронов, и аксон, по которому происходит передача сигнала прочим нейронам. Недавнее открытие показало, что чем прозрачнее и эффективнее организация нейритов (аксонов и дендритов), тем выше интеллект человека. Кроме того, было установлено, что мозг умниц демонстрирует меньшую активацию при решении когнитивных задач по сравнению с мозгом посредственностей. При всех равных условиях, прозрачность и эффективность организации связей между нейронами создает интеллектуальное преимущество.
Когда люди занимаются регулярно чем-то необходимым или интересным от искусного владения хирургическими инструментами и сборки сложных механизмов до игры в теннис совместные усилия разума и тела производят изменения в структурах мозга на всех уровнях, начиная с клеточного и заканчивая переорганизацией зон новой коры. Мозг подобен Солярису живой планете, меняющей свой ландшафт в зависимости от нашего воображения, мысленных усилий, от повторяемых движений пальцами, руками и ногами и от влияния извне, которое может быть и добрым, и не добрым. Какое бы страстное желание ни занимало ваши мысли и чувства дерзайте! Ваш мозг всегда готов вознаградить вашу преданность и усердие новыми навыками. Люди задуманы природой быть гениями.
Что же касается музыки и ее влияния на наши мысли и настроение, то это интересный и актуальный вопрос в когнитивных науках. Сегодня мы понимаем, что здоровый разум неотделим от эмоций и что у истоков сознания были ощущения древние протоэмоции. Музыка известна как Всеобщий язык эмоций; более того, она обладает чрезвычайно необычным способом передачи сложных человеческих чувств. Отсюда понятно, почему исследования в восприятии музыки привлекают внимание философов и когнитивистов.
Глава вторая
Мелодическая материя
1. Музыка и наслаждение
В ней что-то чудотворное горит,
И на глазах ее края гранятся.
Она одна со мною говорит,
Когда другие подойти боятся.
Люди любят музыку. Причем наслаждение музыкой зиждется не просто на наших интеллектуальных способностях, но и на интуиции. Корни восприятия музыки находятся глубоко в подсознательных слоях нашего разума, а неврологические «дорожки удовольствия» проходят от эволюционно древней стволовой области мозга через глубокие структуры лимбической системы и затем к новой коре мозга.