62

UMYS¸

GREG MILLER

w

g∏owie

Eckart O. Altenmüller

S∏uchanie muzyki to doznanie
nie tylko s∏uchowe,
ale równie˝ wizualne,
dotykowe i emocjonalne.
W dodatku ka˝dy z nas
przetwarza muzyk´
w innych obszarach mózgu

Muzyka

est wieczór. Po d∏ugim dniu pracy s∏ucham ulu-
bionej p∏yty – drugiego koncertu fortepianowego
Brahmsa. Uroczyste solo na rogu w pierwszych
dwóch taktach wtapia si´ w mi´kkie crescendo akor-
du fortepianowego. Nap∏ywa fala wspomnieƒ: las
wokó∏ Rottweil w Niemczech, fragmenty wierszy,
koniec pewnego lata, kiedy majàc 16 lat, po raz
pierwszy us∏ysza∏em ten koncert. Zakoƒczenie jed-
nej cz´Êci utworu zapiera mi dech w piersiach.
Pianista stopniowo zwi´ksza tempo i gra coraz g∏o-
Êniej a˝ do ca∏kowitego wyczerpania. Czuj´ mro-
wienie w krzy˝u.

Prawdopodobnie ka˝dy z nas doÊwiadczy∏ kiedyÊ

podczas s∏uchania muzyki takiego dreszczu emo-
cji. Gdy muzyka wywo∏uje jedno z tych „doznaƒ
rozkoszy”, uaktywnia si´ uk∏ad nagrody, cz´Êç na-
szego uk∏adu limbicznego – mózgowego oÊrodka
emocji – podobnie jak podczas pobudzenia seksu-
alnego, jedzenia czy odurzenia narkotykiem. Byç
mo˝e to w∏aÊnie pobudzanie uk∏adu nagrody sk∏o-
ni∏o naszych przodków do tworzenia muzyki.
Pierwsze instrumenty perkusyjne, flety z koÊci i
drumle, konstruowano ju˝ ponad 35 tys. lat temu.
Od tego czasu muzyka, podobnie jak j´zyk, jest
nieod∏àcznym elementem wszystkich kultur.

Niektórzy badacze sàdzà nawet, ˝e muzyka ode-

gra∏a praktycznà rol´ w ewolucji: pomaga∏a w or-
ganizowaniu ˝ycia spo∏ecznoÊci i powstawaniu
zwiàzków mi´dzy cz∏onkami spo∏ecznoÊci oraz w
czasie konfliktów. Zwróçmy uwag´ na takie for-
my, jak ko∏ysanki, pieÊni Êpiewane przy pracy –
podczas prz´dzenia czy ˝niw – oraz marsze wo-
jenne. W ostatnich dziesi´cioleciach podobnà funk-
cj´ pe∏ni muzyka m∏odzie˝owa – s∏u˝y jako wyró˝-
nik grupy spoÊród innych

Nadal pozostaje jednak wiele pytaƒ. Co dzieje

si´ w mózgu, kiedy s∏uchamy muzyki? Czy istnie-

jà specjalne struktury nerwowe s∏u˝àce do two-
rzenia lub odbioru muzyki? Dlaczego rozumienie
muzyki jest niemal uniwersalne? Badania muzy-
ki jako wa˝nej funkcji mózgu prowadzi si´ stosun-
kowo od niedawna, ju˝ jednak pojawiajà si´ pew-
ne odpowiedzi.

Prestissimo nervoso: droga do mózgu

PrzeÊledêmy, jak dêwi´k dociera do mózgu. Gdy
dojdzie do ucha, nerw przedsionkowo-Êlimakowy
przekazuje dane dalej, do pnia mózgu. Tam prze-
chodzà przez co najmniej cztery stacje przekaêni-
kowe, które filtrujà sygna∏y, rozpoznajà wzorce i
analizujà ró˝nic´ w czasie dotarcia dêwi´ku do
ka˝dego ucha, co pozwala okreÊliç po∏o˝enie êró-
d∏a. Na przyk∏ad w poczàtkowych odcinkach drogi,
w strukturze zwanej jàdrem Êlimaka, komórki ner-
wowe jego brzusznej, czyli bardziej wysuni´tej do
przodu, cz´Êci reagujà g∏ównie na pojedyncze
dêwi´ki i przepuszczajà dochodzàce sygna∏y w za-
sadzie bez zmian. Cz´Êç grzbietowa, tylna, reagu-
je na wzorce akustyczne, takie jak punkty poczàt-
kowe i koƒcowe bodêca lub zmiany cz´stoÊci.

Po przejÊciu sygna∏u przez stacje przekaênikowe

wzgórze – struktura mózgu cz´sto okreÊlana jako
wrota kory mózgu – albo t∏umi informacj´, albo
kieruje jà do kory. Ten mechanizm bramkowania
pozwala kierowaç naszà uwagà, dzi´ki czemu mo-
˝emy na przyk∏ad wyodr´bniç konkretny instru-
ment spoÊród dêwi´ków orkiestry. Droga s∏u-
chowa koƒczy si´ w pierwszorz´dowej korze
s∏uchowej, tzw. zakr´tach Heschla, po∏o˝onych w
górnej cz´Êci p∏ata skroniowego. Kora s∏uchowa
dzieli si´ na dwie cz´Êci, znajdujàce si´ po obu
stronach mózgu.

W tym miejscu, z kilku powodów, obraz staje

si´ bardziej skomplikowany. Obserwacje pacjen-
tów z uszkodzeniami mózgu prowadzone przez
ostatnie kilkadziesiàt lat i b´dàce powszechnym
sposobem zbierania informacji o tym, które obszary
mózgu sà odpowiedzialne za konkretne zadania,
dajà frustrujàco ró˝ne, a czasem nawet sprzeczne
wyniki. Nawet nowoczesne techniki obrazowania,
zastosowane do pomiarów aktywnoÊci mózgu zdro-
wych osób, nie wyjaÊniajà w pe∏ni anatomicznych
i neurofizjologicznych podstaw percepcji muzyki.
Problemy te wynikajà po cz´Êci ze z∏o˝onoÊci sa-
mej muzyki [ramka na sàsiedniej stronie]. W do-
datku ró˝ne elementy muzyki sà przetwarzane w
ró˝nych, czasami zachodzàcych na siebie obsza-
rach mózgu [ramka na stronie 66]. Interpretacj´
wyników utrudniajà ponadto cz´sto indywidual-
ne ró˝nice mi´dzy ludêmi.

Pomimo wielu luk naukowcy próbujà zrozumieç,

gdzie mózg „s∏yszy” muzyk´. Wiemy na przyk∏ad,
˝e w tym procesie biorà udzia∏ obie pó∏kule, acz-
kolwiek w niejednakowym stopniu. Przez d∏ugi czas
powszechnie wierzono w wyraêny podzia∏ pomi´dzy
lewà pó∏kulà mózgu, przetwarzajàcà mow´ (odpo-
wiedzialnà równie˝ za myÊlenie i wnioskowanie),

64

UMYS¸

W SKRÓCIE

Muzyczna percepcja

1

>>

Muzyka jest formà ekspresji. Mo˝e doprowadziç do ∏ez lub

porwaç do taƒca. Podobnie jak j´zyk stanowi nierozerwalnà

cz´Êç kultury.

2

>>

Naukowcy gromadzà i ∏àczà ró˝ne informacje o tym, co dzieje

si´ w mózgu, gdy s∏uchamy muzyki. Odpowiedê mózgu obejmu-

je aktywnoÊç w wielu jego okolicach, równie˝ poza korà s∏uchowà.

3

>>

Ucho ma najmniej komórek receptorowych ze wszystkich in-

nych narzàdów zmys∏ów – 3500 komórek w∏osatych w porów-

naniu na przyk∏ad ze 100 mln receptorów oka. Mimo to s∏uch wykazu-

je zadziwiajàce zdolnoÊci adaptacyjne – nawet krótkie çwiczenia na

pianinie mogà istotnie zmieniç wzory aktywnoÊci mózgu.

J

WYDANIE SPECJALNE

ÂWIAT NAUKI

65

BEIDE ABB.: HANS-

CHRISTIAN JABUSCH

W

yobraêmy sobie, ˝e jesteÊmy
na przyj´ciu urodzinowym i
trzymajàc kieliszki szampana,

Êpiewamy Happy Birthday to You. Wy-
daje nam si´, ˝e to tylko nieskomplikowa-
na piosenka. Gdy jednak przyjrzeç si´
bli˝ej tej pozornie prostej, oÊmiotaktowej
melodii, widaç, ˝e jest z∏o˝ona i wielo-
warstwowa.

W muzyce wyró˝nia si´ cztery struk-

tury: melodycznà (wysokoÊciowà), ryt-
micznà (czasowà), harmonicznà (zwià-
zanà z jednoczesnym wyst´powaniem
dêwi´ków) i dynamicznà (nat´˝enio-
wà), a w ka˝dej z nich kilka elemen-
tów. Mo˝na zaczàç od s∏uchania melo-
dii jako ca∏oÊci – tzn. od odebrania jej
holistycznie. Mo˝na równie˝ dzieliç jà
na poszczególne sk∏adniki ró˝nej d∏u-
goÊci, poczynajàc od naj-
krótszych. W skrajnym
przypadku taka analitycz-
na percepcja sprawi, ˝e
melodia stanie si´ zbio-
rem pojedynczych dêwi´-
ków. Ich u∏o˝enie w ko-
lejnoÊci, w jakiej nast´-
pujà, pozwoli rozwa˝aç
interwa∏y.

Mo˝emy równie˝ praco-

waç w ramach wi´kszych
jednostek czasowej per-
cepcji i skoncentrowaç si´
na konturach melodycz-
nych. Na poczàtku melo-
dia nieco wzrasta, potem
opada i wzrasta ponownie
w coraz to wi´kszych od-
st´pach a˝ do trzeciego
„happy birthday to you”.
Na skali czasu uwidocznia
si´ podzia∏ na wyst´pujàce
w obr´bie zdania muzycz-
nego poprzedniki i nast´p-
niki. Rzàdzà nimi regu∏y
symetrii i harmonii, a dajà
one na przemian wra˝enie narastajàcego
napi´cia i odpr´˝enia. W Happy Birth-
day poprzednik koƒczy si´ krótko przed
ostatnim, pe∏nym napi´cia skokiem do
góry, prowadzàc do kojàcego nast´pnika,
od którego to linia melodyczna opada.

Poza melodià muzyka ma struktury cza-

sowe, takie jak rytm i metrum. Rytm
wynika z czasowego nast´pstwa przynaj-
mniej trzech kolejnych zdarzeƒ. Na po-

czàtku piosenki s∏yszymy pe∏en energii
rytm punktowany. To jemu w∏aÊnie za-
wdzi´cza ona swój biesiadny, uroczysty
charakter, podkreÊlony sta∏à i równomier-
nà progresjà çwierçnut. Metrum, w tym
przypadku wynoszàce trzy czwarte, two-
rzy baz´ melodii. Happy Birthday nie jest
wcale niezgrabnym marszem, ale ma nie-
co ko∏yszàcy, taneczny charakter menu-
eta albo nawet walca. Aby odczuç rytm
i metrum, nasz mózg zapami´tu-
je zdarzenia akustyczne w kontekÊcie
czasowym, a nast´pnie rozpoznaje ich
u∏o˝enie.

Ale Happy Birthday to nie tylko pozio-

ma konstrukcja z melodii, konturów me-
lodycznych, rytmu i metrum. Muzyka ma
równie˝ struktur´ pionowà – barw´ i
wspó∏brzmienie poszczególnych dêwi´-

ków oraz wielu dêwi´ków naraz. Mózg
rejestruje wszystkie te elementy w ciàgu
milisekund. Na przyk∏ad barwa g∏osów
Êpiewajàcych goÊci przyj´cia urodzino-
wego jest wypadkowà dêwi´ków i zjawi-
ska transjentów (stanów nieustalonych
– krótkotrwa∏ych zmian wewn´trznej
struktury dêwi´ku) oraz kombinacjà har-
monicznych Êpiewajàcych g∏osów. S∏y-
szàc piosenk´ Êpiewanà przez kilka osób

lub z akompaniamentem, odczuwamy
harmoni´, wynikajàcà z proporcji liczby
drgaƒ w jednostce czasu. Proste propor-
cje liczby drgaƒ zazwyczaj brzmià przy-
jemniej ni˝ skomplikowane. Jednak
odczucia te sà subiektywne – zale˝ne od
s∏uchajàcego i odmienne w ró˝nych
kulturach, a nawet mogà z czasem si´
zmieniaç.

I wreszcie s∏yszymy dynamicznà struk-

tur´ piosenki. „Pionowa” dynamika do-
tyczy proporcji g∏oÊnoÊci wyst´pujàcych
w obr´bie jednego dêwi´ku. Chodzi tu o
uk∏ad poszczególnych g∏osów – jedne
brzmià silniej, wy∏aniajàc si´ z t∏a innych,
brzmiàcych s∏abiej. „Pozioma” dynamika
dotyczy progresji g∏oÊnoÊci w obr´bie gru-
py kolejnych dêwi´ków. Ma ona silny
wp∏yw na emocje s∏uchajàcego.

Charakterystyczna dla sposobu odbioru

muzyki jest umiej´tnoÊç „prze∏àczania
si´” s∏uchajàcego mi´dzy ró˝nymi ro-
dzajami percepcji, z których opisano tu
tylko kilka. Mo˝emy równie˝ ponownie
szybko po prostu „zanurzyç si´” w muzy-
ce. Ciekawe jednak, ˝e po przeprowa-
dzeniu tych wszystkich analiz Happy
Birthday nigdy nie b´dzie ju˝ brzmia∏o
tak jak kiedyÊ.

Muzyk´ tworzà skomplikowane wzory. Poziome linie spektrogramu reprezentujà
widma cz´stoÊci poszczególnych dêwi´ków Happy Birthday (od lewej do prawej).
Struktura dynamiczna jest reprezentowana przez kolor: dêwi´ki g∏oÊniejsze
sà jaÊniejsze. Interwa∏y oktawowe widaç po lewej stronie (czerwone linie);
na dole jest standardowy ton A o cz´stoÊci 440 Hz.

Herce

600

500

400

300

200

100

0

Skomplikowana wiwisekcja prostej piosenki

i prawà, przetwarzajàcà muzyk´ (zwiàzanà z emo-
cjami i wyobraênià przestrzennà). T´ upraszczajà-
cà teori´ mo˝na by∏o znaleêç w wielu podr´czni-
kach medycznych a˝ do lat osiemdziesiàtych. W
ostatnich latach jednak badacze ustalili, ˝e upoÊle-
dzenie zdolnoÊci muzycznych mo˝e nastàpiç na sku-
tek uszkodzenia zarówno jednej, jak i drugiej pó∏ku-
li. Dzieje si´ tak nie tylko w przypadku zniszczenia
okolic s∏uchowych w p∏acie skroniowym, ale równie˝
kiedy zostanà naruszone po∏àczone z nimi okolice
p∏ata czo∏owego lub ciemieniowego. (Uszkodzenie
zakr´tów Heschla po obu stronach nie prowadzi do
ca∏kowitej g∏uchoty, ale do silnego upoÊledzenia
zdolnoÊci rozró˝niania poszczególnych dêwi´ków.
Pacjent nie rozumie wtedy mowy i nie potrafi odbie-
raç wra˝eƒ muzycznych).

Pierwsze etapy percepcji muzycznej, takie jak

reakcja na wysokoÊç dêwi´ku (cz´stoÊç) oraz na

g∏oÊnoÊç, zachodzà w pierwszorz´dowej i dru-
gorz´dowej korze s∏uchowej w obu pó∏kulach.
Drugorz´dowe okolice s∏uchowe, le˝àce wokó∏
pierwszorz´dowej kory s∏uchowej, przetwarzajà
bardziej skomplikowane wzory muzyczne harmo-
nii, melodii i rytmu (czasu trwania serii dêwi´ków).
Uwa˝a si´, ˝e wzory te sà nast´pnie integrowane
w sàsiadujàcych trzeciorz´dowych okolicach s∏u-
chowych, co sk∏ada si´ na ca∏kowità percepcj´ mu-
zyki. Za nimi i po bokach, bardziej z przodu, le˝à
tzw. s∏uchowe okolice asocjacyjne. (Tutaj, w lewej
pó∏kuli, znajduje si´ odgrywajàce g∏ównà rol´
w percepcji mowy pole Wernickego).

Moje badania pacjentów po udarze mózgu, pro-

wadzone wraz z Marià Schuppert, pracujàcà ze
mnà w Institut für Musikphysiologie und Musiker-
-Medizin w Hochschule für Musik und Theatre w
Hanowerze w Niemczech, oraz innymi wspó∏pra-

66

UMYS¸

THOMAS BRA

UN

G&G

Lewa pó∏kula: rytm

Muzyka jest przetwarzana w ró˝nych obszarach mózgu, które
zmieniajà si´ w zale˝noÊci od tego, na czym skupia si´ s∏u-
chacz i w miar´ jak nabiera doÊwiadczenia. Gdy mózg muzy-
ka amatora przetwarza proste relacje rytmiczne, takie jak ró˝-
nice w d∏ugoÊci mi´dzy okreÊlonymi dêwi´kami, wykorzystuje
okolice przedruchowe, jak równie˝ pola p∏ata ciemieniowego
w lewej pó∏kuli. JeÊli zale˝noÊci czasowe mi´dzy dêwi´kami
sà bardziej skomplikowane, stajà si´ aktywne okolice przedru-
chowe i okolice p∏ata czo∏owego w prawej pó∏kuli. W obu przy-
padkach aktywny jest równie˝ mó˝d˝ek (o którym sàdzi si´ po-
wszechnie, ˝e uczestniczy w kontroli ruchów). U muzyków w
trakcie rozró˝niania rytmu i metrum pracujà przewa˝nie ró˝ne
cz´Êci p∏atów czo∏owego i skroniowego prawej pó∏kuli. W przy-
padku zale˝noÊci rytmicznych jest podobnie – osoby muzycznie
niewyszkolone przetwarzajà informacje w lewej pó∏kuli mózgu,
doÊwiadczeni muzycy zazwyczaj w prawej.

Prawa pó∏kula: wysokoÊç dêwi´ku i melodia

Gdy osoba nieb´dàca muzykiem porównuje dêwi´ki o ró˝nych
wysokoÊciach, aktywne sà u niej tylne okolice prawego p∏ata
czo∏owego oraz górny zakr´t skroniowy. Dêwi´ki sà zapami´ty-
wane w celu póêniejszego ich wykorzystania i porównywania w s∏u-
chowej pami´ci operacyjnej w p∏acie skroniowym. Przy przetwa-
rzaniu bardziej skomplikowanych struktur muzycznych lub d∏u˝ej
przechowywanych w pami´ci aktywne sà równie˝ Êrodkowe i dol-
ne (podstawne) okolice p∏ata skroniowego. Profesjonalni muzycy
natomiast, rozró˝niajàc wysokoÊç dêwi´ku lub analizujàc akordy,
wykazujà zwi´kszonà aktywnoÊç lewej pó∏kuli mózgu.

Gdy s∏uchacz skupia si´ na ca∏ej melodii, a nie na poszczegól-

nych dêwi´kach czy akordach, aktywne sà zupe∏nie inne obszary
mózgu – poza korà s∏uchowà pierwszorz´dowà i drugorz´dowà
pracujà s∏uchowe okolice asocjacyjne górnej cz´Êci p∏ata
skroniowego. W tym przypadku aktywnoÊç mózgu ponownie
koncentruje si´ w prawej pó∏kuli.

W którym miejscu mózg „s∏yszy”?

Lewa pó∏kula

P∏at ciemieniowy

P∏at
ciemieniowy

P∏at
czo∏owy

P∏at
czo∏owy

P∏at
skroniowy

P∏at
skroniowy

Pami´ç
operacyjna
s∏uchowa

Skomplikowane
struktury
muzyczne

Porównywanie
wysokoÊci
dêwi´ku

Kora
s∏uchowa

Mó˝d˝ek
Rytm

Mó˝d˝ek

P∏at
potyliczny

P∏at
potyliczny

Rytm

Melodia

Melodia

Rytm

Rytm

Prawa pó∏kula

cownikami, potwierdzajà teori´, ˝e percepcja mu-
zyki jest zorganizowana hierarchicznie. Wydaje
si´, ˝e lewa po∏owa mózgu przetwarza podstawo-
we elementy, takie jak interwa∏y (odleg∏oÊci mu-
zyczne mi´dzy poszczególnymi dêwi´kami) oraz
rytm, prawa natomiast rozpoznaje cechy holistycz-
ne, takie jak metrum oraz kontur melodyczny
(wznoszenie si´ i opadanie linii melodycznej utwo-
ru). Uszkodzenie lewej pó∏kuli mózgu w zasadzie
uniemo˝liwia odczuwanie rytmu. JeÊli natomiast
uszkodzona zostanie prawa, pacjent nie b´dzie roz-
poznawa∏ konturów, melodii, metrum ani rytmu.

Andante adaptabile: rola uczenia si´

Istotny wp∏yw na to, gdzie i jak nasz mózg prze-
twarza muzyk´, majà dotychczasowe doÊwiadcze-
nia muzyczne oraz çwiczenia. Pomi´dzy zwyk∏y-
mi zjadaczami chleba i profesjonalnymi muzykami
wyst´puje tu kilka istotnych ró˝nic.

Naukowcy badali na przyk∏ad tzw. s∏uch abso-

lutny. Osoby majàce t´ zdolnoÊç potrafià popraw-
nie nazwaç dêwi´k muzyczny, gdy jest on grany
oddzielnie – nie potrzebujà dêwi´ku odniesienia.

Muzycy ze s∏uchem absolutnym majà wi´kszà
przednià cz´Êç zakr´tu skroniowego górnego w
lewej pó∏kuli. Wydaje si´, ˝e do wykszta∏cenia s∏u-
chu absolutnego i powi´kszenia tego obszaru
mózgu niezb´dne jest rozpocz´cie szkolenia mu-
zycznego przed siódmym rokiem ˝ycia.

Intensywne, trwajàce wiele lat szkolenie mu-

zyczne prowadzi równie˝ do podwy˝szonej aktyw-
noÊci we wspomnianych obszarach mózgu, co og∏o-
si∏ w roku 2001 Christo Pantev, pracujàcy wówczas
w Universität Münster w Niemczech. „Muzyczne”
struktury mózgu profesjonalnych tr´baczy reagu-
jà w taki w∏aÊnie intensywny sposób na dêwi´ki
tràbki, ale ju˝ na przyk∏ad nie na dêwi´k skrzypiec;
skrzypkowie zaÊ odwrotnie – nie reagujà tak inten-
sywnie na dêwi´ki tràbki.

W miar´ çwiczeƒ polepsza si´ te˝ zdolnoÊç s∏y-

szenia kierunkowego. Dyrygenci, którzy muszà bez-
ustannie dbaç o muzyczne zrównowa˝enie ca∏ej
orkiestry, potrafià zwracaç bacznà uwag´ równie˝
na gr´ muzyków siedzàcych na jej kraƒcach.
Sprawniej równie˝ lokalizujà êród∏a dêwi´ków –
lepiej ni˝ na przyk∏ad pianiÊci.

Jak plastyczna mo˝e byç percepcja muzyki – wi-

daç ju˝ po paru godzinach szkolenia. Pantev (obec-
nie zatrudniony w Rotman Research Institute
w University of Toronto) odtwarza∏ ze wspó∏pra-
cownikami muzyk´ z odfiltrowanym w celach te-
stowych okreÊlonym zakresem cz´stoÊci. Ju˝ po

trzech godzinach çwiczeƒ pierwszorz´dowa i
drugorz´dowa kora s∏uchowa testowanych osób
wykazywa∏a wyraênie mniejszà aktywnoÊç w re-
akcji na to pasmo.

DoÊwiadczeni s∏uchacze dok∏adniej tak˝e re-

jestrujà struktury muzyczne, takie jak interwa∏y
i rytmy. Badacze z naszego instytutu przeprowadzili
liczne studia nad zmianami, jakie zachodzà w
mózgu, kiedy badany przechodzi muzyczny instruk-
ta˝ lub çwiczenia z „kszta∏cenia s∏uchu”. Gund-
hild Liebert wykonywa∏ te testy w naszym labora-
torium badaƒ elektroencefalograficznych z pomocà
Wilfrieda Gruhna, emerytowanego profesora Paƒ-
stwowej Wy˝szej Szko∏y Muzycznej we Fryburgu
Bryzgowijskim w Niemczech. 32 studentów muzy-
ki mia∏o zidentyfikowaç 140 akordów durowych i
molowych granych w przypadkowej kolejnoÊci. Ka˝-
dy akord wybrzmiewa∏ dwie sekundy, po których
nast´powa∏ taki sam okres ciszy na „s∏uchanie we-
wn´trzne”. Po pó∏godzinnej sesji cz´Êç badanej gru-
py wzi´∏a udzia∏ w standardowej lekcji „kszta∏cenia
s∏uchu” z wykorzystaniem taÊmy magnetofonowej.
Celem treningu by∏o uwra˝liwienie na ró˝nice mi´-

dzy durowymi i molowymi akordami. Reszta gru-
py czyta∏a w tym czasie krótkie opowiadania. Na-
st´pnie wszyscy s∏uchali tych samych akordów, co
poprzednio, z tym ˝e w zmienionej kolejnoÊci.

Gdy badani s∏yszeli akordy po raz pierwszy, w

obu pó∏kulach by∏y aktywne okolice czo∏owe i skro-
niowe mózgu. Jednak u tych uczestników, którzy nie
wzi´li udzia∏u w lekcji kszta∏cenia s∏uchu, ta ak-
tywnoÊç zazwyczaj natychmiast mala∏a.

Natomiast grupa szkolona ∏atwiej rozpozna-

wa∏a akordy, a mózgi badanych przejawia∏y wi´k-
szà aktywnoÊç w obszarach ∏àczàcych percepcj´
zmys∏owà z percepcjà ruchu, zw∏aszcza podczas
fazy s∏uchania wewn´trznego. Skàd wzi´∏a si´ ta-
ka zale˝noÊç?

Menuetto corepresentativo:
wspó∏praca uszu i d∏oni

Naukowcy poznali odpowiedê, gdy spytali ba-
danych, czy stosowali jakàÊ konkretnà strategi´.
Kilku studentów poda∏o, ˝e po lekcji wyobra˝ali

WYDANIE SPECJALNE

ÂWIAT NAUKI

67

O autorze

ECKART O. ALTENMÜLLER jest dyrektorem Institut für Musikphysiologie
und Musiker-Medizin w Hochschule für Musik und Theatre w Hanowerze
w Niemczech. Muzyka jest równie˝ cz´Êcià jego ˝ycia poza laboratorium – gra
na flecie.

Na to, gdzie i jak mózg przetwarza muzyk´,

wp∏yw majà doÊwiadczenie oraz çwiczenia.

P

o∏àczenia mi´dzy obszarami mózgu zwiàzanymi ze s∏y-
szeniem oraz aktywnoÊcià ruchowà widaç na obrazach
elektroencefalograficznych (EEG) „zdejmowanych” od gó-

ry g∏owy. Badani muzycy amatorzy najpierw albo tylko s∏uchali
prostej melodii granej na pianinie, albo s∏uchali i jednoczeÊnie
„grali” jà na klawiaturze niewydajàcego dêwi´ku elektrycznego
pianina (na górze). W trakcie dalszych çwiczeƒ uczestnicy bada-
nia s∏uchali, a nast´pnie grali utwory samodzielnie, ale tym ra-

zem mogli to, co grali, s∏yszeç. AktywnoÊç w okolicach s∏ucho-
wych oraz dotykowych zmienia∏a si´ ju˝ po 20 min çwiczeƒ. Gdy
uczestnicy po prostu s∏uchali dêwi´ków, uaktywnia∏y si´ ich okolice
ruchowe (rz´dy Êrodkowe). Pod koniec eksperymentu wzory aktyw-
noÊci mózgu badanych zaczyna-
∏y przypominaç charakterystycz-
ne dla zawodowych pianistów
(na dole).

W s∏yszeniu pomagajà r´ce

sobie akordy zgodnie z u∏o˝eniem palców na
klawiaturze, a niemal wszyscy uczestnicy testu do-
skonalili swoje zdolnoÊci s∏uchowe w domu przy
pianinie. Jest mo˝liwe, ˝e w efekcie takich çwi-
czeƒ umys∏owa reprezentacja u∏o˝enia palców na
klawiaturze, czyli zapami´tana w korze mózgu in-
formacja o tym, jak powinno si´ graç okreÊlone
akordy, mog∏a zostaç przeniesiona do p∏ata czo-
∏owego.

Aby zbadaç, ile czasu mózg potrzebuje do utwo-

rzenia takich po∏àczeƒ, mój wspó∏pracownik Marc
Bangert, równie˝ z instytutu, mierzy∏ aktywnoÊç
mózgu muzyków amatorów w dwóch ró˝nych
sytuacjach: kiedy tylko s∏uchali krótkich melodii
granych na fortepianie i kiedy jednoczeÊnie „gra-
li” je na klawiaturze pianina elektrycznego z wy-
∏àczonym dêwi´kiem. Bangert odkry∏ tu dwa ca∏-
kowicie odmienne wzory aktywnoÊci. Nast´pnie

68

UMYS¸

ECKAR

T O

. AL

TENMÜLLER

Zwi´kszona aktywnoÊç

Brak zmian aktywnoÊci

Zmniejszona aktywnoÊç

Przed

badaniem

Tylko s∏uchanie

S∏uchanie wraz z „graniem” na niemej klawiaturze

Po 20 min

çwiczeƒ

Po

5 sesjach

Po

10 sesjach

PianiÊci

zawodowi

Czas

Czas

W∏àczenie

muzyki

Poczàtek

grania

przeszed∏ do fazy çwiczeƒ. Badani s∏uchali pro-
stych utworów fortepianowych, a nast´pnie je gra-
li i tym razem to, co grali, mogli s∏yszeç. Kiedy
opanowali ju˝ melodi´, dawano im trudniejszà, a˝
do chwili gdy nie nast´powa∏a ju˝ poprawa. Ge-
neralnie podczas 11 sesji szkoleniowych uczestni-
cy doszli do bieg∏oÊci w 20–30 melodiach.

Wynik doÊwiadczenia: po pierwszych 20 min

çwiczeƒ na fortepianie wzory aktywnoÊci zacz´∏y
si´ nieznacznie zmieniaç, zarówno w s∏uchowym,
jak i dotykowym obszarze mózgu. Trzy tygodnie
póêniej zmiany te by∏y ju˝ wyraêne. (U jednej
uczestniczki wykonaliÊmy pomiary ponownie po
up∏ywie roku i stwierdziliÊmy, ˝e zmiany si´ utrzy-
ma∏y, chocia˝ nie çwiczy∏a na pianinie od czasu
badania). Podczas s∏uchania dêwi´ków stajà si´
aktywne równie˝ okolice ruchowe, nawet jeÊli
uczestnicy szkolenia nie wykonujà nawet najmniej-
szych ruchów r´kami. Inne okolice w p∏acie czo∏o-
wym i skroniowym aktywowa∏y si´, kiedy badani
poruszali palcami po niemej klawiaturze. W chwi-
li zakoƒczenia eksperymentu u uczestników zare-
jestrowano wzory aktywnoÊci neuronalnej podob-
ne do tych, które majà zawodowi pianiÊci.

Z naszych badaƒ wyp∏ywa wi´c jeden bardzo wa˝-

ny wniosek: ludzie odczuwajà muzyk´ jako coÊ wi´-
cej ni˝ tylko dêwi´ki. Podczas koncertu obserwuje-
my grajàcych muzyków, korzystajàc z percepcji
wizualnej; g∏oÊniejsze pasa˝e tworzà drgania, które
odczuwamy jako impulsy dotykowe. Osoba grajàca
utwór na instrumencie odczuwa muzyk´ równie˝
jako seri´ u∏o˝eƒ palców, a zatem wià˝e si´ ona u
niej tak˝e z aktywnoÊcià zmys∏ów ruchu. JeÊli ktoÊ
czyta nuty, muzyk´ zapisanà za pomocà symbo-
li, wymaga to przetwarzania informacji abstrakcyj-
nej. W ka˝dym z tych przypadków muzyka jest repre-
zentowana w naszym mózgu i zapisywana w naszych
systemach pami´ciowych. Gdy gramy na instrumen-
cie muzycznym, nasz mózg musi bezustannie prze-
twarzaç informacje s∏uchowe wraz z danymi doty-
czàcymi ruchów. W mózgu zawodowego muzyka
(co potwierdzajà badania polegajàce na obrazowa-
niu aktywnoÊci mózgu) ta sama muzyka jest repre-
zentowana na wiele sposobów: jako dêwi´k, jako
ruch (np. palców na klawiaturze fortepianu) czy
symbol (nuty partytury). Nie obserwuje si´ tych zja-
wisk w mózgach niewyçwiczonych s∏uchaczy.

Wreszcie muzyka mo˝e wywo∏ywaç silne emo-

cje, które ostatnio zacz´to badaç za pomocà tech-
nik obrazowania. Naukowcy stwierdzili du˝e za-
anga˝owanie uk∏adu limbicznego, szczególnie jego
struktur podkorowych odpowiedzialnych za emo-

cje: muzyka odczuwana jako przyjemna stymulu-
je cz´Êci p∏ata czo∏owego oraz okolic´ zwanà zakr´-
tem obr´czy umiejscowionà bli˝ej Êrodka mózgu.
Natomiast muzyka odbierana jako niemi∏a wywo-

∏uje aktywnoÊç w prawym zakr´cie hipokampa,
blisko podstawy mózgu. Sam sposób odczuwania
muzyki mo˝e równie˝ wp∏ywaç na jej „obróbk´”
w mózgu. Zauwa˝yliÊmy, ˝e gdy nastoletnim uczest-
nikom testów piosenka si´ podoba∏a, aktywna by-
∏a u nich przewa˝nie cz´Êç p∏ata czo∏owego i p∏a-
ta skroniowego lewej pó∏kuli. Kiedy odbierali
muzyk´ jako mniej przyjemnà, nasila∏a si´ aktyw-
noÊç odpowiedniej cz´Êci pó∏kuli prawej.

Có˝ mo˝na wi´c powiedzieç o przetwarzaniu

muzyki przez nasz mózg? Skoro jest odczuwana
ró˝nie przez ró˝ne osoby w ró˝nych obszarach
mózgu, trudno znaleêç uniwersalne regu∏y. Dla-
tego na Êwiecie jest – bez przesady – oko∏o szeÊciu
miliardów unikatowych „centrów muzycznych” –
ka˝dy ludzki mózg to jedno takie centrum. Przetwa-
rzajàce dêwi´ki w ka˝dym z tych muzycznych cen-
trów struktury mózgu szybko si´ przystosowujà do
nowych okolicznoÊci. T´ neuronalnà dynamik´ za-
czynamy dopiero badaç i poznawaç.

n

WYDANIE SPECJALNE

ÂWIAT NAUKI

69

ECKAR

T O

. AL

TENMÜLLER

Literatura uzupe∏niajàca

u

How Many Music Centers Are in the Brain? Eckert O. Altenmüller; Annals

of the New York Academy of Sciences, tom 930; 2001.

u

The Cognitive Neuroscience of Music. Red. Isabelle Peretz i Robert Zatorre;

Oxford University Press, 2003.

Badanie
aktywnoÊci
poszczególnych
okolic mózgu
dziewczynki
za pomocà
encefalografu.

Z badaƒ wynika, ˝e cz∏owiek odbiera muzyk´

jako coÊ znacznie wi´cej ni˝ tylko dêwi´k.