Как музыка влияет на мозг: что нейронаука говорит об эмоциях и мышлении

Прослушивание любимой песни может вызвать физический всплеск, часто описываемый как «мурашки» — гусиная кожа, более быстрое сердцебиение, смена настроения. Нейробиологи потратили десятилетия на картирование того, что происходит в мозге в этот момент, используя инструменты, такие как ПЭТ и фМРТ-сканирование. Результаты указывают на постоянную закономерность: музыка задействует ту же схему вознаграждения, которая реагирует на пищу, и также вовлекает сети памяти, моторику и внимание по всему мозгу.

Музыка и система вознаграждения мозга

Широко цитируемое исследование Неврологического института Монреаля Университета МакГилла использовало комбинацию ПЭТ и фМРТ-визуализации для отслеживания активности дофамина, пока участники слушали музыку, которая вызывала у них мурашки. Исследователи обнаружили, что дофамин — нейротрансмиттер, также участвующий в реакции удовольствия на пищу и в более широком смысле связанный с вознаграждением — высвобождается как в ожидании музыкального пика, так и во время самого пика, согласно отчету медиа-центра МакГилла об этом исследовании.

Команда МакГилла выявила две связанные, но отчетливые фазы: фазу ожидания, которая задействует когнитивные и моторные системы мозга, связанные с предсказанием того, что будет дальше в музыкальном произведении, и фазу переживания, которая задействует лимбическую систему, эмоциональный центр мозга. Исследователи связали эту закономерность с музыкальным напряжением и разрешением — чувством ожидания, которое создает мелодия и затем освобождает.

Отдельное исследование, описанное научно-новостной компанией PsyPost, зашло дальше, проверив, действительно ли дофамин вызывает музыкальное удовольствие, а не просто сопровождает его. В исследовании 27 участников посетили три отдельные сеанса с интервалом в неделю, каждый раз получая либо леводопу (препарат, повышающий доступность дофамина), рисперидон (препарат, блокирующий определенные рецепторы дофамина), либо плацебо перед прослушиванием музыки. Согласно резюме PsyPost, рисперидон снизил способность участников испытывать музыкальное удовольствие, в то время как леводопа повысила его и увеличила, насколько больше они сказали бы, что готовы заплатить, чтобы услышать музыку снова — доказательство, пришли к выводу исследователи, что дофамин играет прямую, причинную роль, а не просто коррелирует с ней.

За пределами удовольствия: память, движение и настроение

Статья обзора 2024 года в журнале Cureus, доступная через архив PubMed Central (PMC), обследовала исследования влияния музыки на нейропластичность — способность мозга реорганизовываться — и на конкретные нейронные цепи. Обзор сообщает, что музыканты, особенно те, которые начали обучение до семи лет, имеют увеличенное мозолистое тело, пучок волокон, соединяющих два полушария мозга, с размером изменения, коррелирующим с годами обучения.

Тот же обзор описывает активность в нескольких взаимосвязанных сетях мозга во время прослушивания или игры музыки: слуховая кора и верхняя височная извилина для обработки звука; мозжечок, базальные ганглии и моторные области для ритма и движения; вентральный полосатый корпус, ядро аккумбенса, миндалина и орбитофронтальная кора для эмоционального вознаграждения; и префронтальная кора, гиппокамп и сеть режима по умолчанию для когнитивных процессов более высокого уровня и самоотносящихся мыслей.

Относительно памяти, обзор отмечает, что музыканты имеют более плотное серое вещество в левом гиппокампе, области мозга, центральной для формирования памяти, которую исследователи связывают с более яркой музыкально-связанной памятью. Он также цитирует доказательства того, что вызванное музыкой высвобождение дофамина может усилить формирование эпизодической памяти — памяти о конкретных событиях — и что один год обучения слуховым навыкам улучшил реакцию гиппокампа на новые звуки в одном из изученных им исследований.

По настроению, обзор утверждает, что приятная музыка активирует как дофаминовую систему, так и в некоторых исследованиях опиоидную систему, и связана с уменьшением тревоги, депрессии и стресса, а также с увеличением эндорфинов и окситоцина — эффекты, о которых сообщают как особенно выраженные при групповом пении. Обзор также отмечает, что выводы о роли опиоидной системы неоднозначны: одно исследование, связанное с препаратом, блокирующим опиоиды, уменьшило физиологические маркеры удовольствия, а другое не выявило изменений в самооценке удовольствия, что побудило авторов обзора заключить, что опиоидная система не является основным движущим фактором музыкально-вызванного удовольствия.

Клинические и практические применения

Обзор PMC также обобщает исследования использования музыки в клинических условиях. Он сообщает, что специфичное для задачи обучение фортепиано и электронным барабанам было связано с корковой реорганизацией у пациентов с инсультом, и что музыкальные вмешательства показали преимущества для настроения, бодрствования и качества жизни у людей с болезнью Паркинсона. Для деменции и болезни Альцгеймера, обзор утверждает, что музыкальная терапия может спровоцировать извлечение памяти и улучшить настроение и социализацию, и он цитирует выводы, что, среди участников старше 75 лет, те, кто регулярно играл на музыкальном инструменте, имели более низкие показатели диагноза деменции за пятилетний период по сравнению с редкими игроками.

Тот же источник сообщает, что прослушивание предпочтительной музыки снизило оценки боли в некоторых исследованиях путем изменения активности в корковых областях, стволе мозга и спинном мозге, и что дети с аутизмом показали улучшенное общение и связность мозга после групповой музыкальной терапии. Что касается когнитивных способностей в более широком смысле, обзор отмечает, что музыкальное обучение было связано с повышением рабочей памяти, внимания, вербального интеллекта и приобретения второго языка, но утверждает, что оно не улучшило развитие математических навыков в исследованиях, которые он обследовал.

Что остается неясным

Рассмотренные источники сосредоточены на корреляционных и экспериментальных исследованиях с малой выборкой, а описанные эффекты — такие как снижение риска деменции, связанное с игрой на инструменте — получены из наблюдательных исследований, а не из контролируемых испытаний, доказывающих причину и следствие в каждом случае. Сам обзор PMC характеризует музыкальные вмешательства как показывающие «многообещающие» результаты, а не как установленное лечение, особенно для таких состояний, как болезнь Паркинсона и аутизм, где он описывает преимущества без утверждения лечения или универсально воспроизводимого эффекта.