Мозг формируется в ходе действий

При усвоении какого-либо навыка наш мозг претерпевает изменения. Меняются не только его функции, но и анатомия. Изменения в мозге происходят, когда мы настолько изменяем свои мысли и чувства, что это начинает сказываться на нашем здоровье. Когда наши мысли принимают иное направление, образуются и новые каналы в мозге. Я составил два своеобразных хит-парада из исследований, целью которых были музыка, мозг и процесс обучения. Первый из них касается воздействия музыки на функции мозга, а второй — на его анатомию. При этом я отобрал те работы, на которые чаще всего ссылаются другие ученые в своих публикациях, а это важный индикатор их научной значимости.

Сначала три самых цитируемых работы по воздействию музыки на функции мозга.

1-е место. Команда Христо Пантева в 1998 году продемонстрировала, что существуют различия в электрических реакциях слуховой коры мозга на звуки фортепиано у пианистов и у людей, не имеющих отношения к музыке (слуховая кора изображена на рис. 1, с. 98)[36]. Масштаб различий зависел от возраста, в котором пианисты начали учиться игре на инструменте. Ученые установили, что сильнее всего они проявляются у музыкантов, которые начали осваивать фортепиано в пять лет и раньше. Это говорит о том, что данные различия не являются врожденными, а появляются в процессе обучения. При чистых (синусоидальных) звуках различия между группами исчезали, а это значит, что функции слуховой коры зависят от вида музыкальной учебы. Если человек учится играть на фортепиано, то он сильнее всего реагирует на звуки именно этого инструмента.

2-е место. Патрик Вонг и его коллеги сообщили в 2007 году, что музыканты точнее воспринимают мельчайшие мелодические характеристики гласных звуков, чем люди, не имеющие отношения к музыке[37]. Он по несколько тысяч раз демонстрировал испытуемым три слова из литературного китайского языка (путунхуа), которые очень похожи по звучанию. Все три слова воспринимаются на слух как «ми», но китайский язык относится к тоновым, а это значит, что мелодия, с которой произносится гласный звук «и», меняет значение слова. Если мелодия восходящая (как в наших вопросительных предложениях), это слово означает «смущать». Если мелодия сначала идет вниз, а потом вновь поднимается, это слово означает «рис», а если высота тона не меняется, то это слово означает «моргать». Тончайшие модуляции частоты полностью меняют смысл слов и с большим трудом воспринимаются людьми, не говорящими по-китайски. Было установлено, что электрические реакции мозга у музыкантов точнее отражали эти различия, чем у людей, не связанных с музыкой.

Аналогичным образом изучались электрические реакции мозга детей, имевших и не имевших музыкальную подготовку, на разницу в схожих по звучанию слогах («га» и «ба»)[38]. Согласные звуки «г» и «б» в данном случае отличаются друг от друга в том числе и тем, что звук «г» на пару десятков миллисекунд короче, чем «б», и поэтому звук «а» в слоге «га» начинается чуть раньше, чем в «ба». Электрические реакции мозга доказывают, что взрослые музыканты фиксируют это тонкое временное различие лучше, чем люди, не имеющие отношения к музыке. Интересно, что школьники и даже дети дошкольного возраста, имевшие опыт игры на инструментах от одного до двух лет, также отмечали эту разницу в отличие от детей, не игравших на музыкальных инструментах. Этот эксперимент тоже доказывает, что мы в данном случае имеем дело с приобретенным, а не врожденным навыком. Учащимся начальной школы, в отношении которых были подозрения, что они могут испытывать в дальнейшем трудности с обучением чтению и правописанию, предложили в течение двух лет учиться игре на музыкальных инструментах. После этого они значительно лучше различали слоги, чем раньше (в контрольной группе детей, не имевших музыкального образования, результаты остались без изменений).

3-е место. В 2008 году Сильвен Морено опубликовал результаты исследования, в ходе которого восьмилетние дети без музыкального образования на протяжении шести месяцев два раза в неделю по одному часу занимались музыкой или рисованием[39]. Проведенное после этого измерение электрических реакций мозга у детей в музыкальной группе показало, что они, в отличие от группы «художников», улавливают тончайшие изменения тона как в мелодиях, так и в речи. Кроме того, в тесте на чтение дети из музыкальной группы показали лучшие результаты. Эти данные убедительно свидетельствуют о том, что всего шесть месяцев регулярных музыкальных занятий могут привести к изменениям мозга, в результате чего дети лучше чувствуют нюансы мелодии речи и улучшают навыки чтения.

Вместе с функциональными изменениями мозга обучение игре на музыкальных инструментах вызывает и структурные, т. е. анатомические изменения. Предлагаю вам перечень самых цитируемых работ, посвященных влиянию обучения на структуру мозга.

1-е место. В 2003 году Кристиан Газер и Готтфрид Шлауг сравнили анатомию мозга профессиональных музыкантов, музыкантов-любителей и немузыкантов. Ими были отмечены различия в сером веществе слуховой и моторной коры[40]. Это говорит о том, что мозг человека, обучившемуся какому-то специальному навыку, анатомически отличается от мозга человека, не обладающего им. Кристиан и Готтфрид проводили это исследование как раз в то время, когда я тоже работал в их группе (в Гарвардской медицинской школе). Я хоть и захватил тогда свою скрипку с собой в США, но уже несколько лет почти не играл на ней. Мы с Готтфридом решили выяснить, изменится ли структура моего мозга, если я снова начну регулярно упражняться. На протяжении нескольких месяцев мы сканировали мой мозг и пришли к выводу, что после начала занятий на скрипке моя моторная кора увеличилась в размерах.

Исследовательская группа Кристиана изучала влияние тренировок на анатомию мозга на примере людей, обучавшихся жонглированию. После трехмесячной тренировки был зафиксирован прирост объема серого вещества в областях, которые отвечают за накопление и переработку визуально-пространственной информации[41]. После очередных трех месяцев, в течение которых испытуемые не жонглировали, все эти изменения исчезли. Это означает, что если мы занялись чем-то новым, то это надо делать регулярно, чтобы поддерживать новые нейронные связи в мозге и не давать им атрофироваться. Вдобавок эта исследовательская группа обнаружила схожие анатомические изменения и у шестидесятилетних людей, так что учеба способна менять анатомию мозга и в весьма почтенном возрасте[42]. Наконец, исследователи зафиксировали изменения в сером веществе уже через семь дней после начала тренировок (после которых многие испытуемые могли непрерывно жонглировать в течение одной минуты)[43]. Итак, если