Ako pracuje mozog pri spoločnom muzicírovaní
Wie das Gehirn beim gemeinsamen Musizieren arbeitet
Neuronale Vorgänge beim Spielen von Klavierduetten untersucht
Gemeinsames
Musizieren gilt als besonders anspruchsvoll, da die Musikerinnen und Musiker
Planung und Umsetzung der eigenen Stimme zusätzlich mit den Handlungen der
anderen koordinieren müssen. Eine Meisterleistung des Gehirns, die ein
internationales Forschungsteam jetzt näher untersucht hat.
Das musikalische Zusammenspiel erfordert eine flexible Koordination zwischen den Spielenden, da sie sich sowohl auf die eigene Stimme als auch auf den Zusammenklang der Instrumente konzentrieren müssen. Da beides gleichzeitig nicht möglich ist, setzen sie Prioritäten, die sich während des Spielens situationsbedingt verschieben können. Um herauszufinden, wie genau dieser Prozess abläuft und welche Regionen des Gehirns dabei aktiv sind, luden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler 40 Pianistinnen und Pianisten mit klassischer Klavierausbildung ein, jeweils kurze Stücke im Duett zu spielen – eine oder einer die Melodie mit der rechten Hand, der oder die andere die Bassstimme mit der linken.
Klavierspielen in der Röhre
Mithilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) können Hirnaktivitäten genau lokalisiert werden. Dabei liegen die Studienteilnehmer/-innen in einer engen Röhre, die sich in einem starken Magnetfeld befindet – beides Umstände, die eine Untersuchung von Pianistinnen und Pianisten beim Klavierspielen scheinbar unmöglich machen.In einer Kooperation mit der Blüthner Pianoforte Manufaktur in Leipzig hatten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bereits für eine vorangegangene Studie ein MRT-kompatibles Klavier mit 27 Tasten entwickelt, das über eine Lichtleitung die Tastendrücke der Teilnehmerinnen und Teilnehmer registrieren kann.
Spezialanfertigung erstmals im Duett im Einsatz
Diese Spezialanfertigung kam nun das erste Mal im Duett zum Einsatz: Eine Pianistin bzw. ein Pianist spielte im MRT-Scanner, der Duettpartner bzw. die Duettpartnerin saß an einem gewöhnlichen Klavier außerhalb des Scannerraums. Bei der Hälfte der Stücke hatten die Spieler/-innen sowohl die Melodie als auch die Bassstimme zuvor geübt, bei der anderen Hälfte kannten sie die Bassstimme nicht. Gemessen wurden die Hirnaktivitäten nur bei dem Spieler/-innen im MRT-Scanner. Natalie Kohler vom MPI CBS berichtet: "Wenn die Pianistinnen bzw. die Pianisten die Bassstimme kannten, waren die Hirnregionen aktiv, die für die Motorik des Spielens dieser Stimme zuständig sind – auch wenn sie vom Partner bzw. der Partnerin außerhalb gespielt wurde. Zugleich waren aber auch Regionen aktiviert, die für das Hören zuständig sind.Das bedeutet, dass die Pianistinnen und Pianisten die Bassstimme nicht nur als Begleitung im Kopf mitspielten, sondern sich sogar deren Klang vorstellten, was natürlich nicht immer identisch mit dem Spiel der Partnerin bzw. des Partners war."
Experiment zusätzlich manipuliert
Zusätzlich "manipulierten" die Forschenden das Experiment, indem sie den Pianistinnen und Pianisten verschiedene Angaben zu den Geschwindigkeiten machten, so dass diese minimal asynchron spielten. Daniela Sammler, Leiterin des Forschungsteams, vom MPIEA schildert: "Wenn der oder die Partner/-in die Tasten in einem anderen Tempo drückte als erwartet, wurde das Kleinhirn aktiviert, das ein guter Detektor für zeitliche Diskrepanzen ist. Dies ist bemerkenswert, da wir hier nur von wenigen Millisekunden Unterschied sprechen. Wir befinden uns also im absoluten Hochleistungssektor."
Fazit
Je größer die Diskrepanz von der gespielten Stimme des Partners bzw. der Partnerin zu der im eigenen Kopf gehörten war, desto mehr konzentrierten sich die Spieler/-innen im MRT-Scanner auf sich selbst. Der bzw. der Pianist/-in außerhalb passte sich entsprechend an. Diese Rollenverteilung entspricht einem allgemein zu beobachtenden Phänomen: Der oder die "Schwächere" – bzw. unter schwierigeren Bedingungen Spielende – konzentriert sich in der Regel stärker auf das eigene Spiel. Die kombinierten Erkenntnisse aus der Studie zeigen, wie das Gehirn beim gemeinsamen Musizieren kognitive und sensorische Faktoren verknüpft und damit ein situationsbedingtes Anpassen des Spiels ermöglicht.
Ako pracuje mozog pri spoločnom muzicírovaní
Neuronálne procesy skúmané pri hraní klavírnych duetov
Spoločné muzicírovanie sa považuje za obzvlášť náročné, pretože hudobníčky a hudobníci musia pridružene koordinovať plánovanie a prevedenie vlastného hlasu s činnosťou iných. Majstrovský výkon mozgu, ktorý teraz podrobnejšie preskúmal medzinárodný výskumný tím.
Hudobná súhra si vyžaduje flexibilnú koordináciu medzi hráčmi, pretože sa musia sústrediť na vlastný hlas ako aj na súzvuk nástrojov. Keďže oboje nie je možné súčasne, stanovujú si priority, ktoré sa môžu pri hraní meniť v závislosti od situácie. Aby vedci a vedkyne presne zistili, ako tento proces funguje a ktoré oblasti mozgu sú aktívne, pozvali 40 klaviristiek a klaviristov s klasickým klavírnym vzdelaním, aby zahrali krátke skladby v duete – jedna alebo jeden hrajúci melódiu pravou rukou alebo druhý/-á, basový hlas s ľavou.
Hra na klavíri v trubici
Na presnú lokalizáciu mozgovej aktivity možno
použiť funkčnú zobrazovaciu techniku / funkčnú magnetickú rezonanciu (fMRI).
Účastníci/-čky štúdie ležia v úzkej trubici, ktorá je v silnom magnetickom poli
– obe okolnosti zdanlivo znemožňujú skúmanie klaviristov/-iek pri hre na
klavíri. V spolupráci s továrňou na výrobu klavírov Blüthner v Lipsku vedci/-
kyne už pre predchádzajúcu štúdiu vyvinuli klavír kompatibilný s MRI s 27
klávesmi, ktorý dokáže prostredníctvom svetlovodu registrovať stlačenia
klávesov účastníkov/ -čiek.
Produkt vyrobený na mieru prvýkrát použitý v duete
Toto špeciálne zhotovenie bolo teraz prvýkrát použité v duete: klavirista/-ka hral/-a v skeneri magnetickej rezonancie, partner/-ka v duete sedel/-a za obyčajným klavírom mimo skenovacej miestnosti. Do polovice skladby hráči/-ky predtým cvičili melódiu ako aj basový part, v druhej polovici basový part nepoznali. Mozgová aktivita bola meraná iba u hráčov/-iek v MRI skeneri. Natalie Kohler z MPI CBS uvádza: "Keď klaviristi/ -ky poznali basový hlas, oblasti mozgu, ktoré sú oprávnené za motorické zručnosti pri hraní tohto hlasu, boli aktívne – aj keď to hral ich partner/-ka vonku. Zároveň boli aktivované aj oblasti zodpovedné za počutie. To znamená, že klaviristi/ -ky si nielen hrali basový hlas v hlave ako sprievod, ale si dokonca predstavovali jeho zvuk, ktorý samozrejme nebol vždy totožný s hrou ich partnera/-ky."
Experiment dodatočne zmanipulovaný
Okrem toho výskumníci "zmanipulovali" experiment tak, že klaviristom/-kám poskytli rôzne informácie o rýchlostiach, aby hrali minimálne asynchrónne. Daniela Sammler, vedúca výskumného tímu z MPIEA opisuje: "Ak partner/-ka stláčali klávesy iným tempom, ako sa očakávalo, aktivoval sa mozoček, čo je dobrý detektor časových nezrovnalostí. To je pozoruhodné, pretože hovoríme len o rozdiele niekoľkých milisekúnd. Takže sme v absolútne vysokovýkonnom sektore."
Záver
Čím väčší bol rozpor medzi zahraným hlasom partnera a hlasom počutým v ich vlastnej hlave, tým viac sa hráči/-ky v MRI skeneri sústredili na seba. Klavirista/-ka vonku sa podľa toho prispôsobil/-a. Toto rozloženie rolí zodpovedá všeobecne pozorovanému javu: "slabší" – alebo tí, ktorí hrajú v ťažších podmienkach – sa zvyčajne viac sústredia na vlastnú hru. Kombinované zistenia zo štúdie ukazujú, ako mozog pri spoločnom muzicírovaní spája kognitívne a zmyslové faktory pri tvorbe hudby, čím umožňuje prispôsobiť hru situácii.
Zdroje: Kohler, N., Novembre, G., Gugnowska, K., Keller, P. E., Villringer, A., & Sammler, D. (2022). Cortico-Cerebellar Audio-Motor Regions Coordinate Self and Other in Musical Joint Action. Cerebral Cortex. Advance online publication.
https://doi.org/10.1093/cercor/bhac243
https://www.mtdialog.de/news/artikel/wie-das-gehirn-beim-gemeinsamen-musizieren-arbeitet