Чувства: Нейробиология сенсорного восприятия

Исследователи, используя методы визуализации мозга, сравнили мозг музыкантов с абсолютным слухом и без оного. Оказывается, есть определенная часть мозга, называемая planum temporale, которая связана с этой способностью. Поскольку эта область есть в обоих полушариях, возникает первый важный вопрос: различаются ли две стороны мозга? На изображениях четко видно асимметрию левого и правого planum temporale у людей с абсолютным слухом. Тогда возникает следующий вопрос: как возникает эта асимметрия? Исследования фМРТ показывают, что у людей с абсолютным слухом в детстве происходит сокращение нейронных связей в правой planum temporale, что делает ее меньше левой. Поскольку сокращение происходит в раннем детстве, а следовательно, и до начала обучения музыке, нельзя сказать, что музыкальное образование как-то влияет на это. Скорее всего, это явление развития, контролируемое генами. Давайте посмотрим, как работает визуализация мозга по отношению к музыке и что мы можем из этого узнать.

В качестве показателя изменения морфологии мозга используется толщина коры головного мозга: она зависит от количества белого вещества, и, следовательно, чем больше белого вещества, тем больше нейронных связей. Исследования показывают, что у людей с абсолютным слухом кора толще, однако только недавно стала понятна точная природа различий. Люди, обладающие абсолютным слухом, имеют более сильные нейронные связи в соответствующих частях мозга. В частности, левая область planum temporale у них кажется асимметрично больше. Эксперименты, где отслеживается подобная корреляция, проводятся очень осторожно, и участвуют в них только музыканты-правши (не забывайте, что доминирование одной из рук влияет на ту сторону мозга, где находятся определенные нейронные функции). Но существует ли эта асимметрия у людей с абсолютным слухом потому, что левая область planum temporale стала больше, или потому, что правая – меньше?

Генетическую основу абсолютного слуха (см. вставку 19.1) исследовали с помощью нескольких подходов. Испытанный подход с исследованием близнецов показал, что наследуемость абсолютного слуха составляет 0,81, что означает наличие сильного генетического компонента признака (помните, что наследуемость колеблется от 0,0 до 1,0, а значения ближе к 1,0 указывают на полный генетический контроль над признаком). С помощью методов, основанных на изучении генома, исследователи пытались локализовать генетические элементы, вовлеченные в абсолютный слух, и обнаружили несколько генов, которые связаны с этой способностью. Один из них, расположенный на хромосоме 8, появляется в большинстве исследований, которые пытаются связать абсолютный слух с генетикой. Ген, на котором сосредоточено внимание, играет важную роль в памяти и познании. Есть и другие локусы – кандидаты на то, чтобы считаться ответственными за это качество, и они обычно участвуют в развитии внутреннего уха.

19.1 Где находятся гены абсолютного слуха?

Особое расположение связанного гена – 8q24.21. Локусы генома начинаются с номера хромосомы, а потом идет отметка, показывающая, находится ли локус на одном конце хромосомы (p) или на другом (q). У человеческой хромосомы есть центромера, отделяющая короткий конец (p) от длинного конца (q). Затем местоположение локуса задается координатами, очень похожими на линейку. Ген 8q24.21 считается ADCY8, или аденилатциклазой 8, которая имеет очень специфическую клеточную функцию в клеточной мембране. Это также ген, который, как полагают, принимает участие в памяти и познании. Локусы, участвующие в развитии абсолютного слуха, также могут быть вовлечены в развитие внутреннего уха и нейронных связей и онтогенез. Если локусы, участвующие в нейронных связях, действительно задействованы, то это подтверждает мысль, что абсолютный слух появляется в результате сокращений связей в мозге.