На музыке. Наука о человеческой одержимости звуком - Дэниел Левитин

слабыми долями, чередующимися через равные интервалы. Чтобы продемонстрировать эффективность своей системы, а еще ради эффектного шоу, которое ценится и в науке, ученые подключили к системе устройство вывода с небольшим электрическим двигателем, установленным в ботинке. Таким образом, устройство, извлекающее ритм из музыки, практически притопывало (как минимум стучало ботинком на металлическом стержне) под музыкальное произведение. Я видел его в «Карме» в середине девяностых. Было весьма впечатляюще. Зрители (здесь это слово больше подходит, потому что демонстрация мужского ботинка 41-го размера, подвешенного на металлическом стержне и соединенного змейкой из проводов с компьютером, довольно зрелищна) давали Десайну и Хонингу свои диски, и через несколько секунд «прослушивания» ботинок начинал притопывать в такт по фанерке. (Когда демонстрация закончилась, к ученым подошел Перри Кук и сказал: «Отличная работа… а есть такой же в коричневом цвете?»)

Интересно, что система Десайна и Хонинга имеет несколько недостатков, свойственных человеческому мозгу: иногда она притопывала в два раза быстрее или в два раза медленнее, чем сделал бы профессиональный музыкант. Любители постоянно так поступают. Когда компьютерная модель совершает человеческие ошибки, это еще лучше доказывает, что программа воспроизводит человеческую мысль или, по крайней мере, мысль, лежащую в основе вычислительных процессов.

Мозжечок — часть мозга, тесно связанная с измерением времени и координацией движений. Слово «мозжечок» буквально значит «маленький мозг», он даже выглядит как маленький мозг, расположенный под большим, основным мозгом, как раз под затылочной долей. У мозжечка две половины, как и у всего головного мозга, и каждая из них делится на области. Из филогенетических исследований — изучения мозга различных животных, находящихся выше или ниже на генетической лестнице, — мы узнали, что мозжечок — одна из старейших частей мозга с точки зрения эволюции. Его еще иногда называют рептильным мозгом. Несмотря на то что его вес составляет всего 10 % от общего веса мозга, в нем расположено от 50 до 80 % всех нейронов. Одна из функций этой старейшей части — измерение времени — имеет решающее значение и для восприятия музыки.

Мозжечок традиционно считается частью мозга, которая управляет движением. У большинства движений, совершаемых большинством животных, повторяющийся, колебательный характер. Когда мы идем или бежим, мы делаем это в более или менее постоянном темпе. Наше тело приспосабливается к нему, и мы его поддерживаем. Когда рыбы плавают, а птицы летают, они машут плавниками или крыльями с более или менее постоянной скоростью. Мозжечок участвует в поддержании темпа. Один из признаков болезни Паркинсона — затруднения при ходьбе, и теперь мы знаем, что это заболевание сопровождается дегенерацией мозжечка.

А какая связь у мозжечка и музыки? У себя в лаборатории мы обнаружили сильную активацию нейронов в мозжечке, когда просили людей слушать музыку, но при этом активации не было, когда звучал обычный шум. По-видимому, мозжечок участвует в отслеживании ритма. Мозжечок фигурирует в наших исследованиях и в другом контексте — когда мы просим людей слушать музыку, которая им нравится, а потом ту, которая им не нравится, или сначала знакомую музыку, а потом незнакомую.

Многие, и мы в том числе, задавались вопросом, не является ли простой случайностью активация мозжечка при реакции на приятное и знакомое. Летом 2003 года Винод Менон рассказал мне о работе гарвардского профессора Джереми Шмахмана. Этот ученый сумел опровергнуть устоявшееся мнение, что мозжечок отвечает только за измерение времени и движение. С помощью аутопсии, нейровизуализации, изучения конкретных случаев и исследований других видов животных Шмахман и его последователи собрали убедительные доказательства того, что мозжечок также причастен к возникновению эмоций. Это объясняет его активацию во время прослушивания музыки, которая нам нравится. Шмахман отмечает, что у мозжечка множество связей с эмоциональными центрами мозга: миндалиной, которая участвует в запоминании эмоциональных событий, и лобной долей, задействованной в планировании и контроле импульсов. Какова связь между эмоциями и движением и почему и то и другое обрабатывается в одной и той же области мозга, которая есть даже у змей и ящериц? Точно мы этого не знаем, но некоторые обоснованные предположения поступают из лучших источников — от первооткрывателей структуры ДНК, Джеймса Уотсона и Фрэнсиса Крика.

Лаборатория в Колд-Спринг-Харбор — современное высокотехнологичное предприятие на Лонг-Айленде, специализирующееся на исследованиях в области неврологии, нейробиологии, рака и, как и подобает учреждению, директором которого является нобелевский лауреат Джеймс Уотсон[18], генетики. Лаборатория сотрудничает с Университетом штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук и предлагает ученые степени и повышение квалификации в этих областях. Моя коллега Амандина Пенел несколько лет работала там постдоком (позиция после получения степени PhD, аналог кандидатской диссертации). Она получила докторскую степень за исследование музыкального восприятия, как раз когда я занимался своей докторской диссертацией в Орегонском университете. Мы знали друг о друге благодаря ежегодным конференциям, посвященным музыкальному восприятию. Время от времени лаборатория спонсирует семинары ученых, специализирующихся на определенной теме. Такие семинары длятся по несколько дней, и все едят и спят в лаборатории, проводя вместе целый день за решением выбранной научной задачи. Идея такого собрания состоит в том, что эксперты в определенной теме, признанные мировым научным сообществом, часто придерживаются противоположных взглядов, а здесь они могут прийти к некоторому согласию по определенным вопросам, и так наука движется вперед гораздо быстрее. Семинары Лаборатории в Колд-Спринг-Харбор широко известны в области геномики, генетики растений и нейробиологии.

Однажды меня застигло врасплох письмо, чуть не затерявшееся в груде довольно обыденных электронных сообщений о комитете по учебной программе бакалавриата и расписании выпускных экзаменов в Университете Макгилла, — приглашение на четырехдневный семинар в Колд-Спринг-Харбор. Вот что я прочитал:

Нейрональная репрезентация и обработка временных паттернов

Как мозг представляет время? Как воспринимаются или создаются сложные временны́е структуры? Обработка временны́х паттернов — фундаментальный компонент сенсорной и моторной функций. Учитывая, что наше взаимодействие с окружающей средой имеет временнýю природу, понимание того, как мозг обрабатывает время, служит необходимым шагом к пониманию мозга. Мы стремимся объединить ведущих психологов, нейробиологов и теоретиков со всего мира, работающих над этими проблемами. У нас две цели: во-первых, мы хотим собрать вместе исследователей из разных областей, занимающихся вопросом измерения времени, которые получат большую пользу от взаимного обмена идеями. Во-вторых, на сегодняшний день проделана значительная работа по изучению обработки единичных временны́х интервалов. В будущем мы хотим извлечь пользу из этих исследований и расширить их до изучения временны́х структур, состоящих из множественных временны́х интервалов. Восприятие временны́х паттернов — развивающаяся междисциплинарная область. Мы ожидаем, что на этой встрече сможем обсудить и определить повестку дальнейших междисциплинарных исследований.

Сначала я подумал, что организаторы просто