Многие зачастую ловят себя на постукивании ногой или киванием головой в ритм запоминающейся мелодии, казалось бы, без каких-либо усилий? Оказывается, нашему инстинктивному желанию двигаться вместе с музыкой есть научное объяснение. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Science Advances, проливает свет на то, почему определенные ритмы вызывают у нас желание танцевать больше, чем другие.
Анализируя активность мозга, исследователи обнаружили, что ритм умеренной сложности вызывает сильнейшее желание двигаться. Это желание отражается в нашем мозге, особенно в левой сенсомоторной коре, намекая на глубокую взаимосвязь между двигательными действиями и сенсорными процессами.
Предыдущие исследования показали, что даже без фактического движения восприятие ритмичной музыки может активировать области мозга, связанные с движением, такие как премоторная кора и базальные ганглии. Эта активация предполагает наличие связи между тем, как мы обрабатываем время посредством движения, и тем, как мы воспринимаем музыку.
Опираясь на этот фундамент, авторы нового исследования стремились разгадать нейрофизиологические основы грува, изучая, как изменения в ритмических свойствах музыки могут вызывать двигательную активность посредством изменений в аудиомоторной нейронной динамике.
«В речи и музыке ритм является важнейшим параметром для улавливания слуховой сенсорной информации. Более того, предыдущие исследования показали, что моторная область коры участвует в восприятии времени. Первоначально мы стремились изучить влияние этой двигательной динамики на слуховое восприятие», — сказал Арно Залта, первый автор исследования и научный сотрудник ENS-PSL.
Чтобы изучить эту динамику, исследователи провели серию экспериментов с участием 111 участников в различных условиях, включая онлайн-опросы, сеансы магнитоэнцефалографии (МЭГ) и контрольные задачи. Участники были в возрасте от 19 до 71 года, большинство из которых составляли женщины, и были отобраны без учета их музыкального или танцевального образования.
В основе этих экспериментов лежала коллекция из 12 оригинальных мелодий, каждая из которых изменялась по ритмической предсказуемости путем регулирования степени синкопы. В этом контексте синкопа означает нарушение регулярного ритма путем акцентирования слабых долей, создавая музыкальную «икоту», которая бросает вызов временным ожиданиям слушателя.
В рамках онлайн-опроса участники были перенаправлены на веб-страницу, где они слушали каждую мелодию через наушники или наушники. После каждой мелодии они оценивали свой уровень грува по шкале Лайкерта, выражая, насколько сильно они чувствуют желание танцевать. Это простое задание было разработано, чтобы передать субъективные ощущения от грува в контролируемой, но гибкой онлайн-среде.
В лаборатории эксперимент МЭГ позволил глубже погрузиться в неврологические основы грува. Участники слушали один и тот же набор мелодий, в то время как активность их мозга записывалась с помощью MEG — метода, позволяющего обнаруживать магнитные поля, генерируемые нейронной активностью. Это позволило исследователям наблюдать, как различные ритмы влияют на динамику мозга, особенно в областях, связанных с движением и слуховой обработкой.
Наконец, эксперимент с контрольным прослушиванием предоставил поведенческий аналог данных визуализации мозга. Участники отстукивали ритмы мелодий на клавиатуре, демонстрируя ощутимую степень своего двигательного взаимодействия с музыкой. Эта задача дополнила результаты МЭГ, связав субъективное ощущение канавки с наблюдаемыми двигательными реакциями.
Исследователи обнаружили, что наше желание танцевать или чувство ритма сильнее всего вызывают мелодии со средним уровнем синкопы. Это открытие означает, что ритмы, которые обеспечивают баланс между предсказуемостью и ритмической сложностью, наиболее эффективно вызывают желание танцевать. Другими словами, ритмы, которые не являются ни слишком простыми, ни слишком сложными, а скорее те, которые представляют умеренную нагрузку для нашей предвосхищающей и двигательной систем, скорее всего, поставят нас на ноги.
Исследователи также обнаружили, что это ощущение тесно связано с определенными моделями активности мозга. Участники продемонстрировали уникальную нервную реакцию при прослушивании синкопированных ритмов, при этом левая сенсомоторная кора — область мозга, участвующая в координации слуховой и двигательной информации, — играла ключевую роль.
Эта область мозга проявляла повышенную активность, когда участники подвергались воздействию ритмов, вызывающих сильное желание двигаться. Это говорит о том, что левая сенсомоторная кора не только обрабатывает музыку, которую мы слышим, но также предвидит и готовит наше тело к движению, действуя как мост между прослушиванием ритма и физической реакцией на него.
«Область мозга, в которой находится левая сенсомоторная кора, в настоящее время считается потенциальным краеугольным камнем сенсомоторной интеграции, необходимой для восприятия как музыки, так и речи. Тот факт, что в нашем исследовании это представляется необходимым для «сотрудничества» между слуховой и двигательной системами, подтверждает эту гипотезу, особенно с учетом того, что мы используем здесь естественные стимулы», — объяснил старший автор Бенджамин Морийон из Университета Экс-Марсель.
Более того, исследование представило нейродинамическую модель, объясняющую трансформацию синкопированных ритмов в субъективное ощущение грува. Эта модель предполагает, что наш мозг интерпретирует ритмы через сеть осцилляторов, которые затем преобразуют эти ритмы в сигналы двигательного взаимодействия. Интересно, что степень синкопии коррелировала с нейронной активностью на определенной частоте (2 Гц), указывая на то, что реакция нашего мозга на музыку включает взаимодействие между слуховым восприятием и моторной подготовкой.
«Двигатели и сенсорные процессы тесно переплетаются, помогая нам лучше адаптироваться к окружающей среде», — сказал Залта. «В частности, когда мы что-то слушаем, время становится решающим, поскольку слуховые стимулы по своей сути накладывают высокие временные ограничения. Когда слуховые области мозга с трудом обрабатывают временную информацию, по-видимому, активируется двигательная динамика. Более того, мы заметили, что сенсомоторные области играют посредническую роль между сенсорно-слуховыми и моторными областями. Короче говоря, именно взаимодействие этих трех областей порождает ощущение грува».
Исследование также выявило спектральный градиент вдоль спинных слуховых путей, когда участники слушали музыку. Это означает, что по мере продвижения от слуховых областей мозга к двигательным, доминирующая частота мозговой активности постепенно увеличивается. Более низкие частоты были отмечены в областях, близких к слуховой обработке, тогда как более высокие частоты были обнаружены по мере приближения градиента к областям, участвующим в моторном контроле.
«Когда мы исследовали динамику коры головного мозга во время выполнения нашей задачи, мы наблюдали восходящий задне-передний градиент, которого не ожидали», — сказал Залта. «Однако этот градиент, похоже, не связан с ощущением ритма или уровнем синкопации стимулов. Это явление остается неясным».
Что касается долгосрочных целей этого направления исследований, Залта объяснил, что «дофаминергическая система тесно переплетена с двигательными процессами и участвует в восприятии времени. Я намерен углубиться в исследование этого нейромедиатора».
