Jak muzyka wpływa na mózg: co mówi neuronauka o emocjach i myśleniu

Słuchanie ulubionej piosenki może wywoływać fizyczny przypływ często opisywany jako "dreszcze" — gęsia skórka, szybsze bicie serca, zmiana nastroju. Neuronaukowcy spędzili dziesięciolecia na mapowaniu tego, co dzieje się w mózgu, gdy to zachodzi, używając narzędzi takich jak skanowanie PET i fMRI. Wyniki wskazują na spójny wzorzec: muzyka angażuje ten sam obwód nagrody, który reaguje na jedzenie, a także wciąga sieci pamięci, motoryki i uwagi na całym mózgu.

Muzyka i system nagrody mózgu

Często cytowane badanie z Montreal Neurological Institute na Uniwersytecie McGill wykorzystało kombinację skanowania PET i fMRI do śledzenia aktywności dopaminy, gdy uczestnicy słuchali muzyki, która wywoływała u nich dreszcze. Naukowcy odkryli, że dopamina — neuroprzekaźnik zaangażowany również w odpowiedź przyjemności na jedzenie i szerzej powiązany z nagrodą — była uwalniana zarówno w przewidywaniu muzycznego szczytu, jak i podczas samego szczytu, zgodnie z raportem z biura prasowego McGill na temat tego badania.

Zespół McGill zidentyfikował dwie powiązane, ale wyraźne fazy: fazę antycypacji, która angażuje kognitywne i motoryczne systemy mózgu zaangażowane w przewidywanie tego, co będzie dalej w utworze muzycznym, oraz fazę doświadczenia, która angażuje system limbiczny, emocjonalne centrum mózgu. Naukowcy powiązali ten wzorzec z napięciem i rozwiązaniem muzycznym — poczuciem oczekiwania, które melodia buduje, a następnie uwalnia.

Oddzielne badanie podsumowane przez portal informacyjny PsyPost poszło dalej, testując, czy dopamina faktycznie powoduje przyjemność muzyczną, a nie po prostu ją towarzyszy. W badaniu 27 uczestników uczęszczało na trzy osobne sesje w odstępach tygodniowych, za każdym razem otrzymując albo lewodopę (lek zwiększający dostępność dopaminy), risperidone (lek blokujący określone receptory dopaminy), albo placebo przed słuchaniem muzyki. Zgodnie ze streszczeniem PsyPost, risperidone zmniejszyła zdolność uczestników do doświadczania przyjemności muzycznej, podczas gdy lewodopa ją zwiększyła i zwiększyła, ile powiedzieli, że byliby gotowi zapłacić, aby ponownie usłyszeć muzykę — dowód, doszli do wniosku naukowcy, że dopamina odgrywa bezpośrednią, przyczynową rolę, a nie tylko skorelowaną.

Poza przyjemnością: pamięć, ruch i nastrój

Artykuł przeglądowy z 2024 roku w czasopiśmie Cureus, dostępny przez archiwum PubMed Central (PMC), zbadał badania dotyczące wpływu muzyki na neuroplastyczność — zdolność mózgu do reorganizacji — i na określone obwody neuronalne. Przegląd wykazuje, że muzycy, szczególnie ci, którzy rozpoczęli trening przed wiekiem siedmiu lat, mają powiększone ciało modzelowate, wiązkę włókien łączących dwa półkule mózgu, przy czym rozmiar zmiany koreluje z latami treningu.

Ten sam przegląd opisuje aktywność w kilku połączonych sieciach mózgowych podczas słuchania lub grania muzyki: kora słuchowa i górne zwoje skroniowe do przetwarzania dźwięku; móżdżek, jądra bazalne i obszary motoryczne do rytmu i ruchu; brzuszne prążkowanie, jądro akumbensa, migdałek i kora orbitofrontalna do nagrody emocjonalnej; oraz kora przedczołowa, hipokamp i domyślna sieć trybu dla kognitywnych procesów wyższego poziomu i myśli odnoszących się do siebie.

Dotycząc pamięci, przegląd zauważa, że muzycy wykazują gęstszą szarą substancję w lewym hipokampie, obszarze mózgu kluczowym dla formowania pamięci, który naukowcy wiążą z bardziej żywymi wspomnieniami związanymi z muzyką. Cytuje również dowody, że uwalnianie dopaminy indukowane muzyką może wzmocnić formowanie wspomnień epizodycznych — wspomnień o konkretnych zdarzeniach — oraz że rok treningu umiejętności słuchowych poprawił odczucie hipokampu na nowe dźwięki w jednym z badań, które przejrzał.

Dotycząc nastroju, przegląd stwierdza, że przyjemna muzyka aktywuje zarówno system dopaminowy, jak i w niektórych badaniach system opioidowy, i jest powiązana ze zmniejszeniem lęku, depresji i stresu, a także ze wzrostem endorfin i oksytocyny — efekty zgłaszane jako szczególnie wyraźne podczas śpiewania grupowego. Przegląd zauważa również, że ustalenia dotyczące roli systemu opioidowego są mieszane: jedno badanie związane z lekiem blokującym opioidy zmniejszyło fizjologiczne markery przyjemności, a inne nie wykazało zmiany w samodzielnie zgłaszanej przyjemności, co skłoniło autorów przeglądu do wniosku, że system opioidowy nie jest głównym czynnikiem przyjemności wywołanej muzyką.

Zastosowania kliniczne i praktyczne

Przegląd PMC podsumowuje również badania dotyczące użycia muzyki w ustawieniach klinicznych. Wykazuje, że specyficzny dla zadania trening fortepianu i elektronicznych pad'ów do bębnów był powiązany z reorganizacją korową u pacjentów po udarze, a interwencje muzyczne wykazały korzyści dla nastroju, czujności i jakości życia u osób z chorobą Parkinsona. W przypadku demencji i choroby Alzheimera przegląd stwierdza, że terapia muzyczna może wyzwolić wyszukiwanie wspomnień i poprawić nastrój oraz socjalizację, a cytuje ustalenia, że wśród uczestników powyżej 75 lat ci, którzy regularnie grali na instrumencie muzycznym, mieli niższe wskaźniki diagnozy demencji w ciągu pięciu lat w porównaniu z rzadkimi graczami.

To samo źródło raportuje, że słuchanie preferowanej muzyki zmniejszyło oceny bólu w niektórych badaniach poprzez zmianę aktywności w obszarach korowych, pniu mózgu i rdzeniu kręgowym, a dzieci z autyzmem wykazały poprawioną komunikację i łączność mózgu po grupowej terapii muzycznej. Szerzej dotycząc poznania, przegląd zauważa, że trening muzyczny był powiązany z przyrostami pamięci roboczej, uwagi, inteligencji werbalnej i nabycia drugiego języka, ale stwierdza, że nie poprawił on rozwoju umiejętności matematycznych w badaniach, które przejrzał.

Co pozostaje nierozstrzygnięte

Przejrzane źródła skupiają się na badaniach korelacyjnych i eksperymentach na małych próbkach, a opisane efekty — takie jak zmniejszenie ryzyka demencji związane z graniem na instrumencie — pochodzą z badań obserwacyjnych, a nie z prób kontrolowanych, które udowadniałyby przyczynę i skutek w każdym przypadku. Sam przegląd PMC charakteryzuje interwencje muzyczne jako wykazujące "obiecujące" wyniki, a nie jako ugruntowane leczenie, szczególnie dla stanów takich jak choroba Parkinsona i autyzm, gdzie opisuje korzyści bez twierdzenia o leczeniu lub uniwersalnie odtwarzanym efekcie.