Мозок макак не зміг відрізнити гармонійні звуки від шуму

Аудиторна кора макак-резусів, на відміну від аналогічних відділів головного мозку людини, нездатна відрізняти гармонійне за частотою поєднання звуків від шуму. Це з'ясували американські вчені, які провели фМРТ-експеримент на невеликій групі людей і мавп. Швидше за все, це говорить про те, що аудиторна кора людини еволюціонувала під впливом музичного і мовного сприйняття, пишуть вчені в.

Деякі відділи мозку приматів (як мавп, так і людей) мають досить схожий топологічний пристрій. Наприклад, як у макак, так і у людей вентральний шлях обробки візуальної інформації влаштований таким чином, що відділи, що відповідають за розпізнавання кольорів, знаходяться між відділами, селективно активованими зображеннями осіб і місць.

При цьому досі неясно, наскільки схожі у мавп і людей відділи мозку, які відповідають за сприйняття звуку. Аудиторна кора головного мозку людей має різні відділи, які відповідають за обробку звуків певної частоти. Ці ж відділи дозволяють людині визначати звукову гармонію - співзвучні за частотою звуки (такі, які вище або нижче основного тону в кратне натуральному ряду число разів: наприклад, у музиці - ноти, які знаходяться на октаву вище або нижче).

Зрозуміло, комунікація мавп передбачає використання звуків певної частоти, розпізнавання якої може бути життєво важливим. Перевірити, чи дозволяє аудиторна кора головного мозку макак відрізняти гармонійність звуків, вирішили вчені під керівництвом Сема Нормана-Еньєре (Sam Norman-Haignere) з Колумбійського університету. У їхньому експерименті взяли участь чотири людини і три макаки-резуси. Під час фМРТ-сканування учасникам вмикали звукоряди довжиною дві секунди, кожен з яких складався з 6, 8, 10 або 12 нот. Розподіл частот нот у гармонійному звукоряді було налаштовано таким чином, що в межах певних частот (всього їх було п'ять) висота звуку змінювалася або відповідно до правил гармоніки, або не змінювалася взагалі: іншими словами, гармонійні звуки в експерименті були протиставлені шуму.

Вчені виявили, що розподіл ділянок, що відповідають за визначення висоти звуку, в мозку макак і людей влаштовано по-різному. У відповідальній за визначення частоти звуку поперечній скроневій звивині (в англомовній літературі вона відома як «звивина Хешла») у людей спостерігається чергування відділів від «високочастотних» до «низькочастотних», а потім знову до тих, які відповідають за визначення звуків високої частоти. У макак чергування цих відділів виглядає по-іншому: «високий» - «низький» - «високий» - «низький».

Що стосується специфічної активності, яка з'являється при прослуховуванні гармонійних звуків, але не при сприйнятті шуму, то у макак її виявити не вдалося. При аналізі активності аудиторної кори головного мозку людей у відповідь на гармонійні звуки вчені виділили специфічні вокселі активації, яких у мозку макак знайдено не було; при цьому аудиторна кора макак більше реагувала на шум - у порівнянні з тими ж гармонійними звуками.

Автори роботи, таким чином, дійшли висновку, що організація аудиторної кори людей і макак принципово розрізняється в тому, що стосується сприйняття поєднання звуків певних частот. Вчені припускають, що це обумовлено еволюційним розвитком аудиторної кори під впливом музичного і мовного сприйняття.

Зрозуміло, люди мають різні здібності визначення просторових і часових характеристик звуку, через що робота мозку при прослуховуванні музики у них може відрізнятися. Цікаво, що стосується це не тільки аудиторної кори, а й моторної: у гітаристів, наприклад, при прослуховуванні гітарного соло будуть активні ділянки мозку, що відповідають за рух руками, а бітбокс у бітбоксерів викличе аналогічну активність ділянок, що відповідають за рух рота.