Współczesna neurobiologia, ale także psychomuzykologia czy nawet fizyka badają skrupulatnie, co i dlaczego się dzieje w naszym mózgu, ergo – w nas samych, gdy do naszych uszu docierają dźwięki nie byle jakie. Muzyka to bowiem ani zapis mowy ludzkiej, choć być może wspólnie z nią się rozwijała, ani odzwierciedlenie odgłosów natury. Choć zdarza się oczywiście, że kompozytorzy wplatają w swe dzieła pasaże imitujące np. głosy ptaków, odgrywane na instrumentach. Muzyka, jako fenomen, jest całkowitym abstraktem.

Ze stron internetowych i mediów społecznościowych płynie od lat opowieść o tym, jak muzyka pomaga rozwijać dzieci – nawet prenatalnie. Wczesny trening muzyczny może np. pozytywnie wpływać na umiejętność czytania słów i przetwarzania informacji wizualnych (np. słupków, grafów), wspomagając zapobieganie dysleksji. Podobne obserwacje dotyczą usprawnienia umiejętności matematycznych dzieci, ich zdolności do skupienia etc.

ODWIEDŹ I POLUB NAS
Neurobiolog Kiminobu Sugaya i światowej sławy skrzypaczka Ayako Yonetani już od 16 lat prowadzą na University of Central Florida kurs „Muzyka i mózg”. Wraz z wieloma innymi uczonymi szukają odpowiedzi na pytania: w jaki sposób muzyka wpływa na funkcje mózgu zmniejszając stres, ból i objawy depresji, jak poprawia zdolności poznawcze i motoryczne, uczenie się przestrzenno-czasowe i neurogenezę, czyli zdolność mózgu do wytwarzania neuronów. I to nie tylko u dzieci, ale właśnie przede wszystkim u osób starszych, którym poświęca się niestety mniej uwagi. Prof. Sugaya zauważył niegdyś: „Zwykle pacjenci z chorobą Alzheimera w późnych stadiach nie reagują na nic. Kiedy jednak usłyszą w słuchawkach muzykę, tę ich niegdyś ulubioną, ich oczy się rozjaśniają. Zaczynają się ruszać, a czasem śpiewać. Efekt utrzymuje się nawet około 10 minut po wyłączeniu muzyki. Mózg ich w takiej chwili jest aktywny w wielu różnych obszarach, co widać w badaniu tomografią funkcjonalną”.

Efekt rock 'n' rolla

Nie istnieje jakaś najlepsza terapeutycznie, jedna jedyna muzyka. Dziś już umarł w nauce „efekt Mozarta”, czyli przekonanie, że muzyka klasyczna zwiększa aktywność mózgu i czyni słuchaczy mądrzejszymi. Osobie cierpiącej na Alzheimera czy z innymi problemami związanymi ze starzeniem się mózgu pomoże dokładnie ta muzyka, którą najbardziej lubiła i słuchała w młodości. Rock 'n' roll, jazz czy klasyka…. Pozostaje czekać aż pokolenie wyrosłe na haevy metalu czy hip hopie osiągnie stosowny wiek, żeby już był komplet wyników badań.

Oznacza to, że wspomnienia związane z muzyką są wspomnieniami emocjonalnymi, które nigdy nie znikają. To również o tyle ciekawe, że z badań psychologów rozwoju i neuronaukowców wynika, iż dziś tylko ok. 10 proc. ludzi posługuje się w codziennych działaniach swoją pamięcią słuchową, a nie wzrokową (czyli np. znacznie więcej zapamiętują z wykładu, niż z cichego czytania książek).

Specjaliści z Johns Hopkins School of Medicine w kwestii „starzenie się a muzyka” twierdzą po licznych eksperymentach, że jeśli chcemy utrzymać nasz mózg w dobrym stanie, słuchanie lub odtwarzanie muzyki jest świetnym narzędziem. Zapewnia całkowitą „gimnastykę mózgu”, bo w proces zaangażowanych jest bardzo wiele obszarów.

Niedawne badanie dotyczące muzyki i zdrowia starzejącego się mózgu przeprowadzone przez Amerykańskie Stowarzyszenie Emerytów (American Association of Retired Persons) ujawniło, że słuchacze muzyki mieli lepsze samopoczucie psychiczne i nieznacznie obniżony poziom lęku i depresji w porównaniu do ogółu ludzi. Spośród respondentów ankiety, którzy obecnie chodzą na koncerty, 69 proc. oceniło stan swojego mózgu jako „doskonały” lub „bardzo dobry”, w porównaniu z 58 proc. w przypadku tych, którzy byli melomanami w przeszłości i 52 proc. tych, którzy nigdy nie brali w nich udziału. Wśród osób, które często miały kontakt z muzyką w dzieciństwie, 68 proc. oceniło swoją zdolność do uczenia się nowych rzeczy jako „doskonałą” lub „bardzo dobrą”, w porównaniu do 50 proc. osób, które wychowywały się bez wpływu muzyki. Jednak nic straconego, bo dorośli, którzy nie mieli kontaktu z muzyką w dzieciństwie, ale obecnie jej słuchają i wysoko sobie cenią, wykazują ponadprzeciętne wyniki w zakresie samopoczucia psychicznego.

Muzyka może zmienić nam poczucie czasu (odpływamy), uderzyć skutecznie w nasze pierwotne lęki, zredukować napady np. paniki, uczynić nas lepszymi w komunikacji (jak pisał Jerzy Waldorff, nawiązujący do sentencji Arystotelesa – „muzyka łagodzi obyczaje”) i dać nam siłę, niejako zmobilizować wewnętrznie. A kto nie wierzy, niech dziś zobaczy żołnierzy ukraińskich w okopach, nucących dumki czy inne „czerwone kaliny” i oczywiście hymn. Ponadto zauważono wpływ słuchania muzyki na poprawę działania układu odporności (co nie dziwi, bo związki między układem nerwowym a odpornościowym to już dziś klasyka kliniki).

Nauka znajduje fragmenty Sonaty D-dur Mozarta na dwa fortepiany (KV448) skutecznymi w leczeniu epilepsji, a przykładów innych „muzycznych pigułek”, aczkolwiek mniej sławnych niż „Efekt Mozarta 448”, jest sporo. Co jednak nadal mocno zaskakuje, pojawiają się prace naukowe o pozytywnym wpływie muzyki na naprawę uszkodzeń mózgu, a nawet neurogenezę, co może się przekładać także na zwiększony potencjał kognitywny. Prosto rzekłszy – łatwiej nam idzie nauka przy lubianej muzyce, niż w całkowitej ciszy. Wreszcie muzyka, tak jak zapachy i smaki, a znacznie głębiej od obrazów, potrafi przywołać odległe wspomnienia.

Choć to wielki paradoks naszego rozwoju, wszyscy rodzimy się z niemal dwukrotnie większą liczbą neuronów, niż faktycznie wykorzystujemy potem w życiu. Zazwyczaj w wieku 8 lat nasze mózgi dokonują sporej eliminacji tych komórek, usuwając te postrzegane jako niepotrzebne (w stanie „mało używane”). To m.in. dlatego obcego języka czy muzyki łatwiej i bardziej celowo jest uczyć jak najmłodsze dzieci. Niejako projektuje to ich mózgi na zawsze. Te neurony nie ulegną ablacji.

Przewaga nad neandertalczykami

Od kiedy jest z nami muzyka? Najstarszy znany archeologii instrument muzyczny to flet z kości sępa, liczący 40 tys. lat, znaleziony w jaskini Hohle Fels w Niemczech i opisany w 2009 roku. Ponieważ w jaskiniach zamieszkałych przez neandertalczyków nie znaleziono dotąd nic podobnego, jest to być może dowód na to, że muzyka mogła dać pierwszym europejskim Homo sapiens sapiens strategiczną przewagę nad kuzynami. Nic wszak tak nie zespala społeczności ludzkich żyjących nadal czy do niedawna w formie plemiennej, jak wspólna muzyka, śpiew i taniec.

Pierwszym instrumentem muzycznym używanym przez naszych przodków był oczywiście głos. Ucho jest zawsze otwarte, więc w przeciwieństwie do obrazu, dźwięku nie da się łatwo uniknąć. Od początku – tak osobniczego, jak i ewolucyjnego – reagujemy też na rytm. Rytm ciała matki (np. bicie serca) jest słyszalny dla płodu i noworodka, a przypominające bęben uderzania kijami o drewno i klaskanie w dłonie stosowali już nasi proto-mówiący przodkowie.

Jedną z różnic między rozwiniętymi mózgami Homo sapiens a mózgami małp człekokształtnych jest zwiększenie powierzchni przeznaczonej na przetwarzanie informacji słuchowych. Tak więc u innych naczelnych wielkość kory wzrokowej dobrze koreluje z wielkością mózgu, ale u Homo sapiens jest mniejsza. W przeciwieństwie do tego, nastąpił wzrost rozmiarów w innych częściach ludzkiego mózgu, zwłaszcza w płatach skroniowych, w ich obszarze grzbietowym, który jest związany ze słuchowym odbiorem mowy. Ponadto ekspansja pierwotnej i asocjacyjnej kory słuchowej i ich połączeń zapowiada, jak twierdzą specjaliści, przejście do estetyki opartej na dźwiękach. Język mówiony i muzyka wyewoluowały z protojęzyka, języka muzycznego, który wywodzi się z zawołań naczelnych i według specjalistów używany był przez neandertalczyków.

Jak to jest, że słyszymy dźwięki, jest dla nauki dziś już dość klarowne. Natomiast jak to jest, że zupełnie inaczej reagujemy na dźwięki dowolne i na muzykę, jest nadal intensywnie badane przez specjalistów, np. od psychomuzykologii. Zwłaszcza, że jest dzisiaj jasne dla nauki, iż w starożytnej Grecji i w starożytnych Chinach zaistniały dwie oddzielne koncepcje harmonii. Różne rozumienie tego pojęcia prowadzi do dwóch co najmniej rodzajów wartości estetycznej i idealności – harmonii w zgodności/pojednaniu i harmonii w różnorodności. Ucho ma tylko 3500 wewnętrznych komórek receptorowych, zwanych rzęsatymi. W porównaniu z ponad 100 milionami fotoreceptorów znajdującymi się w oku, to pryszcz. Jednak nasze mózgi odbierają piękno abstrakcyjnej przecież muzyki nie mniej doskonale, niż sztuk wizualnych.

Zdumiewające, że ludzie długo nie wiedzieli, czym jest w swej istocie dźwięk. Dziś już to wiemy. Dźwięk, fala akustyczna, to drgania mechaniczne materii, np. powietrza albo wody czy kawałka metalu, drewna, kamienia. Aby te drgania były słyszalne, ich częstość musi być „akustyczna”, czyli np. nie usłyszymy drgań z częstością jedno na minutę [1]. Z tego, że dźwięk jest drganiem wynika możliwość jego mechanicznego zapisu (np. na cylindrach woskowych czy płytach analogowych) i następnie odtwarzania.

Nasze ucho rozpoznaje dźwięk od częstości 20 drgań na sekundę (Hz) aż do częstości 20 tys. drgań na sekundę (kHz). Dźwięki o wysokiej częstości są odbierane bardzo blisko błony bębenkowej. Można ów system bardzo łatwo uszkodzić. Słuch pogarsza się nie tylko z wiekiem, ale i z utratą audioreceptorów w wyniku nadmiernego pobudzania dźwiękami zbyt głośnymi, o nadmiernym natężeniu, czyli hałasem. Tak, że niezdolni jesteśmy coraz częściej słyszeć dźwięków powyżej kilkunastu kHz. Częstość działania neuronów natomiast to 100 Hz. Jak to się zatem dzieje, że słyszymy dźwięki, które przecież mają nieporównywanie większą rozpiętość częstości? Jak to jest do mózgu przekazywane i analizowane?

Jeśli zrobimy rozkład fourierowski dwóch dźwięków brzmiących dla naszego ucha przyjemnie w połączeniu (np. do i sol), to ich harmoniczne chętnie się nakładają na siebie, natomiast dla dysonansu powstaje mnóstwo nienakładających się „prążków” dźwięku [3]. A słuchanie czegoś takiego przeciąża mózg. Jaki by nie był skomplikowany, nie cierpi sytuacji nadmiaru informacji i komplikacji. W muzyce kochamy i doceniamy właśnie jej prostotę….

Tak historycznie powstawały skale muzyczne – najpierw pentatonalna, a potem znana nam już ze szkoły oktawa, czyli do, re, mi, fa, sol, la, si, do. Potem rozszerzono to jeszcze do półtonów, których mamy 12. Więcej nie trzeba, bo ucho ma swoją rozdzielczość, i mniejszych różnic częstości dźwięku po prostu na ogół nie wychwyci. Co ciekawe, nasz mózg nieustająco porównuje dźwięki, czyli stosunkowo łatwo słyszymy, że jeden jest wyższy od drugiego, ale rzadko się zdarza, aby niekształcony słuch rozpoznał bezwzględną częstość dźwięku. Występuje tu paradoks, że ludzie urodzeni z tzw. słuchem absolutnym (1 na 10 tys. z nas) bywają niemuzykalni. A dobry muzyk latami kształci słuch i nie potrzebuje absolutnego.

Jak z bocianem w „Seksmisji”

Czy istnieje wzór na muzykę dobrą i piękną? Według prof. Bartnika istnieją obiektywne kryteria oceny w tej materii. Czyli da się naukowo odpowiedzieć na pytanie: dlaczego muzyka się nam podoba? Jak powiedziałam na początku, w przeciwieństwie do innych sztuk, muzyka zasadniczo nie tylko nie jest dziś, ale i nie była dawniej naśladownictwem natury.

Jak opowiadał mi prof. Bartnik, w 1970 roku firma PDP wypuściła swój słynny minikomputer pdp11. Wielkości połowy lodówki, a nie połowy pomieszczenia, czyli taki już prawie normalny. Dawał się on łatwo podłączyć do różnych przyrządów doświadczalnych. Gdy Richard F. Voss i John Clarke z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Kalifornijskiego postanowili to cudo techniki ówczesnej przetestować, wybrali szybką transformację Fouriera, czyli algorytm, który pozwala dla każdego sygnału dźwiękowego ustalić, jakie w nim się łączą różne częstości. Dużo liczenia na całą noc, jeśli rzecz podłączyć do audycji radiowej jako źródła sygnału do analizy, i powstaje wykres zwany spektrogramem. Liczono, jakie są korelacje tych częstości między dźwiękami płynącymi w czasie, tzw. autokorelacje. Czyli np. tego, co brzmi teraz z tym, co brzmiało sekundę, dwie, trzy, cztery temu.

Nasz mózg jest doskonałym instrumentem do wychwytywania korelacji – nawet tam, gdzie ich nie ma – bo odnajdywanie związków w rzeczywistości bywa jednym ze źródeł sensu, a przede wszystkim ratuje nam nieustannie życie. Niedowiarki niech przypomną sobie scenę z „Seksmisji”: gdy Maksik z Albercikiem widzą bociana, to rozumieją, że rzekomo zatrutym powietrzem da się jednak oddychać – „skoro on żyje, to my też możemy”. Mózg nasz szuka zatem korelacji w każdym sygnale, także dźwiękowym, omalże rozpaczliwie [4]. Gdy ich brak, sygnał nam się nie podoba i na dłuższą metę męczy. Gdy są krótkotrwałe (jak w dźwiękach z natury – przypomnijmy sobie choćby szum fal morskich) – to nas nuży i usypia, bo mózg traktuje go jako rodzaj tła.

Niedawno jednak na łamach „Animal cognition” można było przeczytać pracę zespołu z Centrum Mózgu i Poznania Universitat Pompeu Fabra w Barcelonie, pod kierunkiem Juana Manuela Toro. Badał on reakcje szczurów na różne warianty tej samej melodii. W „Happy Birthday” jest szereg dźwięków, z którymi zapoznano szczury zanim wysłuchały wersji piosenki, w której tonacja, tempo lub barwa zostały w jakiś sposób zmodyfikowane. Gryzonie po stosownym treningu były w stanie rozpoznać „Happy Birthday” pomimo zmian prędkości i tonacji. Ludzie są w stanie rozpoznać tę piosenkę także niezależnie od barwy. Dlatego wiemy, że to „Happy Birthday” bez względu na to, czy była śpiewana przez chór z towarzyszeniem orkiestry symfonicznej, Marylin Monroe a capella dla prezydenta Kennedy’ego, czy grana na pianinie przez dziecko, które dopiero się uczy ją wykonywać.

Może więc postrzeganie muzyki nie jest czymś tylko ludzkim, ale wciąż częścią ludzkiej natury. To bada właśnie psychologia muzyki czy wcześniejsza od niej psychoakustyka. Wykazano, że przyjemne uczucia związane z muzyką są wynikiem uwalniania dopaminy w prążkowiu – tzw. centrum nagrody, którego działanie stanowi np. podstawę uzależnienia od narkotyków. Zdolność rozumienia emocjonalnego znaczenia muzyki może opierać się na istnieniu wspólnego obwodu nerwowego do przetwarzania afektywnego znaczenia dźwięków muzycznych i głosów/wokalizacji. W dodatku badania techniką fMRI (funkcjonalnym rezonansem magnetycznym) wskazują, że emocjonalne słuchanie muzyki angażuje bardzo poważnie prawą półkulę mózgu – niedominującą u większości z nas. Analiza zaś rytmu może zależeć od interakcji między układem słuchowym i motorycznym w mózgu.

Czyli, jak przekonywałam wyżej – słuchanie muzyki to „gimnastyka mózgu po całości”. Ale, by skorzystać dalej z tego sportowego porównania, bez późniejszych niemiłych zakwasów czy ponaciąganych w trakcie boleśnie ścięgien, ani znudzenia ciągłym powtarzaniem tego samego ćwiczenia.

Dzięki muzyce możemy się wiele dowiedzieć o naszym mózgu i ewolucji. Muzyka jest potencjalną metodą terapeutyczną i działa cuda na każdym etapie rozwoju – także w wieku bardzo poważnym. Jest też środkiem stymulacji określonych obwodów mózgowych, a to może mieć konsekwencje dla naszych zachowań. Muzyka uszczęśliwia tam, gdzie narkotyki czy inne środki powodujące uzależnienia, ale poprawia wydajność mózgu, dobrze zatem pracować przy muzyce. Istnieje również związek między twórczością muzyczną a psychopatologią, aczkolwiek to już materiał na zupełnie inną opowieść.

– Magdalena Kawalec-Segond

TYGODNIK TVP, ul. Woronicza 17, 00-999 Warszawa. Redakcja i autorzy