Музыкант сыграл во время операции на мозге ради понимания тайн музыки и языка

Учёные обнаружили, что различные области мозга участвуют в обработке музыки и языка, причём определённые области отвечают за сложность мелодий и предложений. Исследование провели в Научном центре здравоохранения Техасского университета в Хьюстоне (UTHealth) во время трепанации черепа музыканту в состоянии бодрствования.


Учёные использовали шанс узнать больше о тайнах мозга, потому что операция потребовалась молодому музыканту с опухолью в областях мозга, связанных с языком и музыкальными способностями. Во время трепанации черепа пациент-доброволец не только не спал — он также слушал музыку и играл на миниатюрном пианино. Так он задействовал свои музыкальные навыки. А чтобы задействовать речь, он слушал и повторял предложения, а также называл предметы, узнавая их по словесным описаниям. Музыкальные последовательности были и мелодичными, и дисгармоничными, причём различались по сложности. Что же касается аудиозаписей речи, то звучали сложные предложения.

Состояние мозга записывали с помощью электродов, которые отображали местоположение и характеристики мозговой активности. В мозг подавали небольшие токи, чтобы локализовать области, критичные для восприятия и воспроизведения языка и музыки.

По сути, и язык, и музыка — это соединение неких базовых единиц в структуры. Однако исследователи хотели понять, разделены ли области мозга, отвечающие за язык и за музыку, или же они сосуществуют в одной области мозга.

Исследователи обнаружили общую активность височной доли и для музыки, и для языка. Но при наблюдении сложных мелодий и фраз выяснилось, что задействованы разные участки височной доли. Таким образом, музыкальная и языковая активность мозга на базовом уровне одинаковы. Но когда исследователи сравнивали простые мелодии со сложными или простые предложения со сложными, соответствующую чувствительность проявляли разные области мозга.

В частности, стимуляция током задней верхней височной извилины (pSTG) нарушила и восприятие, и исполнение музыки наряду с речевыми способностями. В целом pSTG и задняя средняя височная извилина (pMTG) задействуются и для языка, и для музыки. Но активность в pMTG связана со сложностью музыки, а активность в pSTG — со сложностью фраз.

Опухоль из средней височной доли пациента удаляли в Мемориальном медицинском центре Германна в Техасе. Последующие наблюдения в течение четырёх месяцев подтвердили, что у добровольца полностью сохранились и музыкальные, и языковые функции мозга.