Почти каждого из нас «заводит» и заставляет двигаться в такт та или иная музыка, будь то зажигательные ритмы латины или битбокс. Исследование, проведённое в Университете Макгилла, показывает, что двигательные сигналы в мозге фактически усиливают восприятие звука, и этот эффект возрастает, когда мы двигаемся в ритме со звуком.
Верхнее изображение показывает, что мелодия в основном обрабатывается в слуховой коре с нейронными колебаниями ритма альфа (5-18 Гц). Нижнее изображение показывает, напротив, внутреннюю активность височной доли в области лево-латеральной сенсомоторной коры с электрическими колебаниями в бета-ритме (18-24 Гц). Источник: Benjamin Morillon.
Двигательная система довольно тесно общается с сенсорными областями мозга. Она контролирует многую сочетанную мышечную активность, чтобы мы могли взаимодействовать со средой вокруг, в том числе и распознавать звуки. Только до сих пор было непонятно, как воплощается это распознавание.
В Монреальском неврологическом институте Университета Макгилла, решили проверить гипотезу о том, что сигналы, поступающие из сенсомоторной коры, могут подготавливать слуховую кору для обработки звуков и тем самым улучшать её способность расшифровывать комплексные звуковые потоки типа речи и музыки.
На протяжении эксперимента группа из 21 добровольца слушала сложные тональные последовательности и указывала, оказывалась ли целевая мелодия в среднем выше или ниже по сравнению с неким оригиналом. Исследователи также включали переплетённую отвлекающую мелодию, чтобы измерять способность участников сосредоточиться на целевой музыке.
Упражнение проводилось в два этапа: в первом участники сидели полностью неподвижно, а во втором им разрешалось постучать по тачпаду в одном ритме с мелодией. В этот момент активность их мозга регистрировалась с помощью магнитной энцефалографии (МЭГ).
Миллисекундная МЭГ-визуализация показала, что всплески быстрых нейронных колебаний, поступающих из левой сенсомоторной коры, направлялись в слуховые области мозга. Эти колебания предвосхищали появление следующего тона, который соответствовал мелодии. Открытие показало, что двигательная система таким образом может помочь заранее предсказать мозгу, когда появится звук, и отправить эту информацию в слуховые области, чтобы они могли подготовиться к его интерпретации.
Интересно, что предвосхищающая сигнализация моторной коры предсказывала мелодию даже тогда, когда участники оставались полностью неподвижными. А движение ещё делало характеристики ещё более точными.
Понимание связи между движением и слуховой обработкой может пригодиться при лечении людей с проблемами слуха или речи.
«Это имеет значение для клинических исследований и стратегий реабилитации, особенно у детей с дислексией и у людей с нарушениями слуха. При их обучении лучше полагаться на моторную систему, для начала даже открыто двигаясь синхронно с темпом говорящего. Это должно помочь им лучше понимать разговор», — говорит первый автор работы Бенджамин Морильон (Benjamin Morillon).
Анна Хоружая
Motor origin of temporal predictions in auditory attention by Benjamin Morillon and Sylvain Baillet in PNAS. Published online October 2017
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.