Достижения мозга. Как этот орган стал самой сложной и влиятельной частью тела человека

В рамках эксперимента к голове пианиста прикрепили электроды. Когда он играл Баха или Бетховена на электронном пианино, отмечалась активность коры головного мозга вокруг латеральной борозды левого полушария. На первом этапе были включены динамики клавиатуры. Затем пианист повторно исполнил те же отрывки из музыкальных произведений, но громкость была на нуле, поэтому никаких звуков не раздавалось. Его попросили представить, что он мысленно слышит музыку.

В результате эксперимента выяснилось, что отдельные участки слуховой коры активизировались как при восприятии реально звучавших мелодий, так и при их воображаемом звучании. Между тем совпадение этих участков было неполным: если реальное восприятие ожидаемо задействует первичные слуховые области, то воображение, скорее, склонно активизировать прилегающие отделы, которые, как говорилось выше, называются «ассоциативными», так как они играют роль посредника между ощущением и когницией.

Мы увидим в следующей главе, что речь идет об общем механизме воображения в мозге. Как и в случае со слуховым воображением, визуальное основано не на активности сенсорной коры головного мозга, а на активности участков, расположенных на более продвинутом уровне обработки визуальной информации.

Использование электрода с двумя целями

Случаи эпилепсии, не поддающейся медикаментозному лечению, предлагают возможность более тщательного изучения когнитивных процессов у человека. Дело в том, что в рамках лечения этого тяжелого заболевания используется хирургический метод удаления эпилептического очага – той части головного мозга, в которой начинаются приступы. С целью точной идентификации этого места в черепе пациентов под местной анестезией делают маленькие отверстия и вставляют электроды, чтобы зарегистрировать электрическую активность мозга. Пациенты носят эти электроды на протяжении двух недель. В течение этого периода они остаются в больнице и им практически не надо ничего делать – только ждать наступления припадков, которые будут зарегистрированы с помощью электродов и локализованы. С согласия пациентов также могут проводиться некоторые когнитивные тесты: активность, регистрируемая в неэпилептических участках мозга, дает возможность увидеть в очень высоком разрешении мозговые основы человеческой когниции.

Расшифровка партитур presto prestissimo

А как обстоит дело с чтением музыки? Как письменная музыка обрабатывается мозгом? Классическая нотная азбука появилась уже после возникновения письменного алфавита. В своей современной форме она восходит к XVI веку. Пространственное расположение нот на партитуре определяет характеристики высоты звука, в то время как их изображение указывает на его длительность. Профессиональные музыканты приобрели большую ловкость в чтении музыки и читают ее так же свободно, как и обычный текст с буквами. Остается только разобраться с тем, как мозг адаптируется к тому, чтобы справляться с двумя системами столь различных символов.

В недавнем исследовании, которое проводилось с использованием фМРТ, мы сравнивали мозговую активность профессиональных музыкантов с мозговой активностью людей, не имеющих никакого музыкального образования, в то время как они смотрели на слова или на фрагменты нотного текста. В результате выяснилось, что в ходе обучения музыкальной грамоте происходит перераспределение тех видов мозговой активности, которые связаны со словами на прилегающих к височной области участках мозга. Более того, у музыкантов чтение партитур сопровождается активизацией моторных участков мозга: по всей видимости, при чтении ими музыки задействуется воображение. Похоже, что приобретение навыков чтения нотной грамоты изменяет мозг: все происходит так, как если бы слова и нотный текст вступали в борьбу для колонизации пространства коры головного мозга. Речь идет о еще одном поразительном примере пластичности мозга, связанной с обучением.