Hudba vo výskume mozgu

MUSIKFORSCHUNG

Musik in der hirnforschung  

Bildgebende Verfahren können zeigen, was im Gehirn beim Musikhören passiert. Die Bilder lassen erahnen, wie viele Hirnareale beim Musizieren beteiligt sind. Und es gibt Auffälligkeiten im Hirn von Klassik- oder Jazzpianisten.

Dr. Daniel Müllensiefen: Wie musikalische Fähigkeiten sich unterschiedlich entwickeln können Video:

https://www.br.de/fernsehen/ard-alpha/sendungen/campus/talks/musikalische-faehigkeiten-muellensiefen-daniel-campus-talks-102.html

Beim Musizieren oder Musik hören werden Endorphine ausgeschüttet. Das sind körpereigene Glückshormone, die auch beim Essen und Sport, bei Sex und durch Drogen produziert werden. Zu sehen, was beim Musikhören passiert, sozusagen der Blick ins Hirn, wurde erst möglich durch bildgebende Verfahren wie die funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT).  

Hört ein Mensch Musik, werden die Strukturen zuerst im Hirnstamm verarbeitet. Auf dieser Ebene ist die Musik noch nicht ins Bewusstsein gedrungen. Das geschieht erst, wenn die Reize das Hörzentrum, den sogenannten Hörkortex, erreichen. Erst dort werden Instrumente oder Stimmen unterschieden. 

Gehirn verarbeitet jede Musik anders  

Unser Gehirn verrät, welche Musik wir hören.  

Welche Musik wir hören, verrät das Muster unserer Hirnaktivität. Ob und wie sich das Muster der Aktivität auch zwischen verschiedenen Musikgenres unterscheidet, hat im August 2013 ein Forscherteam um den Studienleiter Vinoo Alluri von der Universität von Iyväskylä in Finnland untersucht.  

Für ihre Studie spielten sie Probanden mehrere unterschiedliche Musikstücke vor, darunter Ausschnitte aus einem Vivaldi-Konzert, ein Jazzstück von Miles Davis, Blues, einen argentinischen Tango und ein Stück von den Beatles. Während die Teilnehmer der Musik lauschten, zeichneten die Forscher ihre Hirnaktivität mittels der fMRT auf. Wie erwartet, gab es einige Areale, die von allen Musikarten aktiviert wurden: Bereiche in der Hörrinde, in den Emotionen verarbeitenden limbischen System und im motorischen Kortex. Aber es gab auch Unterschiede: Besonders komplexe Musikstücke lösten eine höhere Aktivität im rechten Schläfenlappen aus. Und noch etwas wurde deutlich: Bei Liedern mit Text, beispielsweise Popsongs, verschob sich die Aktivität von der linken überwiegend in die rechte Hirnhälfte.

In Musikerhirnen ist mehr graue Substanz vorhanden. 

Mithilfe der Schnittbilder des menschlichen Gehirns zeigte sich, dass in Musikerhirnen die Verbindung zwischen rechter und linker Gehirnhälfte, das sogenannte Corpus callosum, deutlich kräftiger ausgebildet ist. Und es ist mehr graue Substanz in Regionen vorhanden, die für die Motorik, die auditive und die räumlich-visuelle Wahrnehmung zuständig sind.

Klangmagie und Gänsehaut: Musik und ihre Wirkung 

https://www.br.de/radio/bayern2/sendungen/radiowissen/klangmagie-und-gaensehaut-100.html

"Es ist eigenartig, aber aus neurowissenschaftlicher Sicht spricht alles dafür, dass die nutzloseste Leistung, zu der Menschen befähigt sind – und das ist unzweifelhaft das unbekümmerte, absichtslose Singen – den größten Nutzeffekt für die Entwicklung von Kindergehirnen hat." 

Prof. Dr. Gerald Hüther, Leiter der Zentralstelle für Neurobiologische Präventionsforschung der Universität Göttngen und Mannheim /Heidelberg  

WIE TICKEN DIE GEHIRNE VON KLASSIK- UND JAZZPIANISTEN?  

Musik-Studie vom MPI in Leipzig

Es ist schon länger bekannt, dass Musiker andere Gehirnstrukturen haben als NichtMusiker. Neu hingegen ist, dass bei Jazzpianisten andere Hirnprozesse ablaufen als bei klassischen Pianisten, selbst wenn sie das gleiche Musikstück spielen. "Miles Davis ist nicht Mozart", betonen die Leipziger Forscher des Max-Planck-Instituts für Kognitions- und Neurowissenschaften in ihrer Studie vom Januar 2018. Der Grund: Die beiden Musikstile fordern den Musikern unterschiedliche Fähigkeiten ab.

Klassikpianisten 

Die Aufgabe von Klassikpianisten ist es, ein Stück einfühlsam zu interpretieren. Demnach konzentrieren sich klassische Pianisten bei ihrem Spiel besonders darauf, wie sie ein Stück spielen. Für sie gehe es darum, ein Stück technisch einwandfrei und persönlich ausdrucksstark wiederzugeben. "Dadurch scheinen sich unterschiedliche Abläufe im Gehirn etabliert zu haben, die während des Klavierspielens ablaufen und den Wechsel in einen anderen Musikstil erschweren", so Daniela Sammler, Neurowissenschaftlerin und Leiterin der Studie.  

Jazzpianisten 

Bei Jazzpianisten geht es vor allem darum, eine Melodie einfallsreich zu variieren. Sie fokussieren sich vor allem auf das "Was" und sind darauf vorbereitet, zu improvisieren und ihr Spiel flexibel an überraschende Harmonien anzupassen. "Tatsächlich konnten wir die bei Jazzpianisten trainierte Flexibilität beim Planen von Harmonien während des Klavierspiels auch im Gehirn sehen", erklärt Roberta Bianco, Erstautorin der Studie. "Als wir sie während einer logischen Abfolge von Akkorden plötzlich einen harmonisch unerwarteten Akkord spielen ließen, begann ihr Gehirn viel früher, die Handlung umzuplanen als das Gehirn klassischer Pianisten."  

Fazit der Studie 

Entsprechend schneller können Jazzpianisten in der Regel auf eine unerwartete musikalische Situation reagieren und ihr Klavierspiel fortsetzen. Wenn es aber darum geht, ungewöhnliche Fingersätze zu nutzen, hatten in der Leipziger Studie die klassischen Pianisten die Nase vorn.  

Musik lässt manche Menschen kalt 

Nicht jeder kann Musik genießen 

Während Musikliebhaber in den höchsten Tönen von ihren schönsten Konzerten schwärmen, lässt das andere völlig kalt. Neurowissenschaftler um Josep Marco-Pallarés von der Universität Barcelona haben im März 2014 herausgefunden, dass einige Menschen völlig immun gegen jede Wirkung von Musik sind. Die Forscher sprechen von Anhedonie - der Unfähigkeit, Freude zu empfinden. In Tests erkannten die Teilnehmer zwar, ob Musik fröhlich oder traurig war, aber sie ließen sich von den Gefühlen nicht anstecken. Die Forscher gehen davon aus, dass ihr Belohnungssystem im Gehirn anders arbeitet. Denn die Probanden waren durchaus zur Freude fähig, beispielsweise, wenn sie in einem Spiel Geld gewinnen konnten. Nur Musik wirkte bei ihnen nicht.

HIER SPIELT DIE MUSIK 

Musizieren erfordert höchste Konzentration: Hören, Sehen und Bewegung finden gleichzeitig statt 

Es gibt nicht das eine Musikzentrum im Hirn. Musik aktiviert die unterschiedlichsten Hirnregionen gleichzeitig. Denn Musik zu machen beansprucht ein kompliziertes Zusammenspiel sehr verschiedener Fähigkeiten: den Hörsinn, den Sehsinn, den Tastsinn, die Feinmotorik. Neuere Untersuchungen haben gezeigt, dass bei der Verarbeitung von Musik sogar das Broca-Areal beteiligt ist, eines der beiden Sprachzentren. Und das wiederum hat Auswirkungen auf unsere kognitive und emotionale Entwicklung.

Sendungen:

https://www.ardalpha.de/wissen/psychologie/musik-forschung-hirnforschung-gehirn-100.html

https://www.br.de/fernsehen/ard-alpha/programmkalender/sendung-3795494.html

https://www.br.de/fernsehen/ard-alpha/programmkalender/sendung-3219228.html

https://www.ardaudiothek.de/episode/radiowissen/klangmagie-und-gaensehaut-musik-und-ihre-wirkung/bayern-2/89742260/

https://www.ardmediathek.de/video/odysso-wissen-im-swr/wie-uns-musik-verfuehrt-die-macht-der-klaenge/swr/Y3JpZDovL3N3ci5kZS9hZXgvbzEzMzE2Njg

https://www.ardmediathek.de/video/w-wie-wissen/grosse-wirkung-so-beeinflusst-uns-musik-im-alltag/das-erste/Y3JpZDovL2Rhc2Vyc3RlLmRlL3cgd2llIHdpc3Nlbi8yYTBkYTdlYS1jN2RmLTQxNWItYTJkZi1hNjBjODM1MTk0NTU

https://www.br.de/radio/bayern2/programmkalender/sendung-2221484.html

https://www.br.de/fernsehen/ard-alpha/programmkalender/sendung-2113682.html

https://www.br.de/br-fernsehen/programmkalender/sendung944714.html

HUDOBNÝ VÝSKUM

Hudba vo výskume mozgu

Zobrazovacie techniky môžu ukázať, čo sa deje v mozgu pri počúvaní hudby. Obrázky naznačujú, koľko oblastí mozgu sa podieľa na tvorbe hudby. A sú nápadnosti v mozgoch klasických či jazzových klaviristov.  

Dr. Daniel Müllensiefen: Ako sa môžu rôzne rozvíjať hudobné schopnosti 

Video:

https://www.br.de/fernsehen/ard-alpha/sendungen/campus/talks/musikalische-faehigkeiten-muellensiefen-daniel-campus-talks-102.html (na preklade videa sa pracuje)

Keď hráte alebo počúvate hudbu, vyplavujú sa endorfíny. Sú to telu vlastné hormóny šťastia, ktoré sa tiež produkujú, keď jeme a cvičíme, pri sexe a keď berieme drogy. Vidieť, čo sa stane, keď počúvate hudbu, tak povediac pohľad do mozgu, bol možný len vďaka zobrazovacím technikám, ako je funkčná magnetická rezonancia (fMRI).

Keď človek počúva hudbu, štruktúry sa najskôr spracujú v mozgovom kmeni. Hudba na tejto úrovni ešte neprenikla do povedomia. Deje sa tak až vtedy, keď sa podnety dostanú do sluchového centra, takzvanej sluchovej kôry. Až tam sú nástroje alebo hlasy odlíšené . 

Mozog spracováva všetku hudbu inak  

Náš mozog prezrádza, akú hudbu počúvame. 

Hudba, ktorú počúvame, odhaľuje vzor našej mozgovej aktivity. V auguste 2013 tím výskumníkov pod vedením vedúceho štúdie Vinoo Alluriho z University of Iyväskylä vo Fínsku skúmal, či a ako sa líši vzor činnosti medzi rôznymi hudobnými žánrami.  

Pre našu štúdiu hrali niekoľko rôznych hudobných skladieb, vrátane úryvkov z Vivaldiho koncertu, jazzovej skladby od Milesa Davisa, blues, argentínskeho tanga a skladby od Beatles. Zatiaľ čo účastníci počúvali hudbu, vedci zaznamenávali ich mozgovú aktivitu pomocou fMRI. Ako sa dalo očakávať, existovali niektoré oblasti, ktoré boli aktivované všetkými druhmi hudby: oblasti v sluchovej kôre, limbický systém spracúvajúci emócie a motorická kôra. Boli tu však aj rozdiely: obzvlášť zložité hudobné skladby vyvolali väčšiu aktivitu v pravom spánkovom laloku. A ešte niečo sa vyjasnilo: Pri počúvaní piesní s textom, ako sú napríklad popové piesne, sa aktivita presúvala prevažne z ľavej do pravej hemisféry mozgu.  

V mozgoch hudobníkov je viac šedej hmoty. 

Pomocou prierezových snímok ľudského mozgu sa ukázalo, že v mozgoch hudobníkov je výrazne silnejšie spojenie medzi pravou a ľavou hemisférou mozgu, takzvané corpus callosum. A viac šedej hmoty je v regiónoch zodpovedných za motorické, sluchové a priestorovo-vizuálne vnímanie. 

Zvuková mágia a husia koža: hudba a jej efekt 

https://www.br.de/radio/bayern2/sendungen/radiowissen/klangmagie-und-gaensehaut-100.html

(na preklade videa sa pracuje)

"Je to zvláštne, ale z neurovedeckého hľadiska všetko nasvedčuje tomu, že ten najzbytočnejší výkon, akého sú ľudia schopní - a tým je nepochybne bezstarostné, nezámerné spievanie - má najväčší prínos pre rozvoj detského mozgu." 

Dr. Gerald Hüther, vedúci Centrálneho úradu pre výskum neurobiologickej prevencie na Univerzite v Göttngene a Mannheime /Heidelbergu

AKO TIKÁ MOZOG KLASICKÝM A JAZZOVÝM KLAVIRISTOM?

Hudobné štúdium na MPI v Lipsku

Už dávno je známe, že hudobníci majú iné mozgové štruktúry ako nehudobníci. Novinkou však je, že u džezových klaviristov prebiehajú iné mozgové procesy ako u klasických klaviristov, a to aj vtedy, keď hrajú rovnakú hudbu. "Miles Davis nie je Mozart," zdôrazňujú lipskí výskumníci z Inštitútu Maxa Plancka pre kognitívne a mozgové vedy vo svojej štúdii z januára 2018. Dôvod: Tieto dva hudobné štýly vyžadujú od hudobníkov odlišné zručnosti 

Klasickí klaviristi  

Úlohou klasických klaviristov je citlivo interpretovať skladbu. Klasickí klaviristi sa teda pri hraní sústreďujú najmä na to, ako hrajú skladbu. Pre nich ide o technicky bezchybnú a osobnostne výraznú reprodukciu diela. "Zdá sa, že to vytvorilo rôzne procesy v mozgu, ktoré sa vyskytujú pri hraní na klavíri a sťažujú prechod na iný štýl hudby," hovorí Daniela Collector, neurovedkyňa a vedúca štúdie.  

Jazzoví klaviristi  

Pri jazzových klaviristov ide predovšetkým o to, melódie nápadito variovať. Sústreďujú sa predovšetkým na "čo" a sú pripravení improvizovať a flexibilne prispôsobiť svoju hru prekvapivým harmóniám. "V skutočnosti sme mohli vidieť flexibilitu trénovanú u jazzových klaviristov pri plánovaní harmónie počas hry na klavíri aj v mozgu," vysvetľuje Roberta Bianco, vedúca autorka štúdie. "Keď sme ju zrazu nechali zahrať harmonicky neočakávaný akord počas logického postupu akordov, jej mozog začal plánovať akciu oveľa skôr ako mozgy klasických klaviristov."  

Záver štúdie

V súlade s tým môžu jazzoví klaviristi zvyčajne rýchlejšie reagovať na neočakávanú hudobnú situáciu a pokračovať v hre na klavír. Ale pokiaľ ide o používanie nezvyčajných prstokladov, klasickí klaviristi boli v lipskej štúdii popredu. 

Hudba necháva niektorých ľudí chladnými  

Nie každý si dokáže vychutnať hudbu  

Zatiaľ čo milovníci hudby blúznia o svojich najkrajších koncertoch, iní sú zostávajú úplne ľahostajní. Neurovedci na čele s Josepom Marco-Pallarésom z Barcelonskej univerzity v marci 2014 zistili, že niektorí ľudia sú úplne imúnni voči akýmkoľvek vplyvom hudby. Vedci hovoria o anhedónii – neschopnosti cítiť radosť. V testoch účastníci síce rozpoznali, či je hudba veselá alebo smutná, no neboli infikovaní pocitmi. Vedci predpokladajú, že ich systém odmeňovania v mozgu funguje inak. Testované subjekty boli celkom schopné radosti, napríklad keď vyhrali peniaze v hre. Len hudba pri nich neúčinkovala.  

TAM HRÁ HUDBA  

Tvorba hudby si vyžaduje maximálnu koncentráciu: počúvanie, videnie a pohyb prebiehajú súčasne 

V mozgu nie je žiadne hudobné centrum. Hudba súčasne aktivuje širokú škálu oblasť mozgu. Pretože tvorba hudby si vyžaduje komplikovanú interakciu veľmi odlišných zručnosť: sluch, zrak, hmat, jemná motorika. Nedávny výskum ukázal, že aj Brocova oblasť, jedno z dvoch jazykových centier, sa zaoberá spracovaním hudby. A to má zase vplyv na náš kognitívny a emocionálny vývoj.