Эффект Моцарта. Часть I

Опубликовано: 27.01.2008

27 января отмечается день рождения Моцарта. Уникальный ребенок, который появился на свет в Зальцбурге, сначала удивил родных, потом императоров, а затем весь мир. Он превратился в великого композитора, умер в нищете и стал национальным достоянием Австрии.

Слушание музыки Моцарта усиливает мозговую активность. Послушав Моцарта, люди, отвечающие на стандартный IQ-тест, демонстрируют определённое повышение интеллекта. Это обнаруженное некоторыми учёными явление получило название “эффект Моцарта”.

Правда, возбуждение несколько улеглось после того, как некоторые скептики попытались проверить “эффект Моцарта” и не получили предсказанного результата. Тем не менее интригующая гипотеза о влиянии музыки на мозговую активность не только сохраняет хождение, но в последние годы даже получила целый ряд новых веских свидетельств, как субъективных, так и объективных.

Впервые на эту идею натолкнулись более десяти лет назад нейробиолог Гордон Шоу из Калифорнийского университета (США) и его аспирант Ленг во время первых попыток моделировать работу мозга на компьютере. Известно, что различные группы нервных клеток в мозгу совершают разного рода мыслительные операции. Шоу и Ленг создавали в компьютере модели некой такой группы “клеток” (на самом деле – электронных блоков) и проверяли, что будет, если менять пути соединения этих “клеток” друг с другом. Они обнаружили, что каждая схема соединений, то есть каждая очередная “сеть”, образованная одними и теми же клетками, порождает выходные сигналы иной формы и ритма. Однажды им пришло в голову преобразовать эти выходные сигналы в звуковые. К их величайшему удивлению оказалось, что все эти сигналы имели некий музыкальный характер, то есть напоминали некую музыку, и более того – при каждом изменении путей соединения клеток в сеть характер этой “музыки” менялся: иногда она напоминала медитативные мелодии типа “Нью Эйдж”, иногда – восточные мотивы, а то и классическую музыку.

Но если совершение мыслительных операций в мозгу имеет “музыкальный” характер, подумал Гордон Шоу, то не может ли быть так, что и музыка, в свою очередь, способна влиять на мыслительную деятельность, возбуждая те или иные нейронные сети? Поскольку эти сети образуются в детском возрасте, Шоу решил использовать для проверки своей гипотезы произведения Моцарта, который, как известно, начал сочинять музыку в возрасте четырёх лет. Если что и может повлиять на врождённую нейронную структуру, рассуждал учёный, то это должна быть детская музыка Моцарта.

Гордон Шоу и его коллега психолог Френсис Раушер решили использовать для эксперимента стандартный IQ-тест, чтобы проверить, может ли музыка Моцарта стимулировать способность к мысленному манипулированию геометрическими формами. Умение представлять в воображении разные стереоскопические предметы при изменении их положения в пространстве (например, повороте вокруг своей оси) необходимо в ряде точных наук, например, в математике.

В 1995 году Шоу и Раушер опубликовали результаты исследования, в котором участвовали 79 студентов колледжа. Студентов просили ответить, какие формы можно получить из бумажной салфетки, складывая её и вырезая различным образом. По окончании теста студенты были разделены на три группы. Студенты первой группы 10 минут сидели в полной тишине, вторая группа всё это время слушала записанный на плёнку рассказ или повторяющуюся примитивную музыку; студенты третьей группы слушали фортепианную сонату Моцарта. После этого все участники эксперимента повторили тест. И вот результаты. В то время как первая группа улучшила свои результаты на 14, а вторая – на 11 процентов, моцартовская группа правильно предсказала на 62 процента больше форм, чем в первом тесте.

Другая сотрудница Гордона Шоу, Жюльен Джонсон из Института старения мозга в Калифорнийском университете, провела тот же тест со складыванием бумаги и вырезанием фигур среди альцхаймеровских больных, у которых часто ослаблено пространственное представление. В предварительном эксперименте один из больных после получения десятиминутной “дозы” Моцарта улучшил свои результаты на три-четыре правильных ответа (из восьми возможных). Тишина или популярная музыка тридцатых годов не давали такого эффекта.

Однако эксперимент Шоу и Раушер вызвал критику со стороны других исследователей. Кеннет Стил, психолог из университета штата Северная Каролина (США), сообщил, что он повторил этот тест среди 125 человек, но не обнаружил признаков влияния музыки Моцарта на испытуемых. Другой психолог, Кристофер Чабрис из Гарварда, исследовал группу, содержавшую 714 участников. По его словам, анализ результатов тестирования также не выявил никакой пользы от слушания музыки. Чабрис высказал предположение, что действительной причиной лучшего выполнения задачи в эксперименте Шоу-Раушер было возбуждение, вызванное удовольствием от музыки Моцарта, а не изменения, произведённые ею в нервных сетях. При повышенном настроении люди лучше работают – это всем известно.

С другой стороны, некоторые скептики после более близкого знакомства с вопросом изменили своё отношение к эффекту Моцарта. Так, Луиз Хетланд из Гарвардского педагогического колледжа обработала весь объём полученных на данный момент результатов тестирований, в сумме включавших 1014 человек. Полученные ею результаты были, естественно, более достоверны. Она нашла, что слушатели Моцарта обгоняли другие группы в исполнении поставленной задачи чаще, чем это могло быть объяснено чистой случайностью. При этом обнаруженный ею эффект был значительно слабее, чем у Шоу и Раушер. Но и этот небольшой эффект, по мнению Хетланд, производит значительное впечатление.

Для проверки своих предположений Раушер поставила специальный опыт над крысами, которые заведомо не обладают эмоциональной реакцией на музыку. Группа из 30 крыс была помещена в помещение, где в течение двух с лишним месяцев по 12 часов подряд звучала моцартовская соната до-мажор. Оказалось, что после этого крысы пробегали лабиринт в среднем на 27 процентов быстрее и с меньшим на 37 процентов количеством ошибок, чем другие 80 крыс, развивавшиеся среди случайного шума или в тишине. По мнению Раушер, этот эксперимент подтверждает нейрологический, а не эмоциональный характер эффекта Моцарта.

Правда, Кеннета Стила (который, кстати, является специалистом по обучению животных) эти данные не убедили. Крысы должны реагировать на крысиный писк, а не на человеческую музыку, считает он. С точки зрения современной эволюционной или психологической теории нет никаких причин, по которым крысиные мозги должны реагировать на Моцарта так же, как человеческие. Раушер соглашается с тем, что, возможно, музыка может просто обеспечивать подопытным крысам более стимулирующую обстановку. Сейчас она начала новую серию опытов, в которой собирается сравнить крыс, посаженных на жёсткую моцартовскую “диету”, с их собратьями в других клетках, тоже получающими стимулирование, но в виде социальных контактов и крысиных “игрушек”, а не музыки.

Были получены и другие свидетельства воздействия моцартовской музыки на мозг. Нейролог из Медицинского центра при Университете штата Иллинойс (США) Джон Хьюс провел эксперимент на 36 тяжёлых эпилептических больных, которые страдали от почти постоянных припадков. В процессе наблюдения за больными учёный включал музыку Моцарта и сравнивал энцефалограмму мозга до и во время воздействия музыки. У 29 больных из этой группы волны мозговой активности, возникающие во время приступа, становились слабее и реже вскоре после включения музыки.

“Скептики могут критиковать исследования, проведенные с помощью тестов IQ,- говорит Хьюс,- но здесь результаты объективны, они зафиксированы на бумаге: вы можете посчитать количество и амплитуду электрических волн, возбуждающих мозг, и наблюдать их уменьшение во время слушания Моцарта”. Интересно отметить, что когда вместо Моцарта эти же больные слушали музыку некоторых других композиторов, популярные ритмы тридцатых годов или полную тишину, у них не наблюдалось никакого улучшения.

И это приводит к интригующему вопросу: почему именно Моцарт? Почему не Сальери, а также не Бах, Шопен или многие другие? Как мы уже упоминали в начале статьи, Гордон Шоу первым обратился к музыке этого композитора потому, что Моцарт начал сочинять свою музыку в раннем детском возрасте и поэтому она могла быть по своим ритмическим свойствам ближе к тем процессам, что происходят при возникновении нейронных сетей в детском мозгу. Но не нашли ли учёные другие, более объективные объяснения этого странного явления? Оказывается, такие объяснения существуют.

Тот же Гордон Шоу и его коллега из Лос-Анджелесского отделения Калифорнийского университета нейробиолог Марк Боднер использовали сканирование мозга с помощью магнитного резонанса (MRI), чтобы получить картину активности тех участков мозга пациента, которые реагируют на слушание музыки Моцарта, Бетховена (”Элизе”) и поп-музыки тридцатых годов. Как и ожидалось, все виды музыки активизировали тот участок коры мозга (центр слуха), который воспринимает колебания воздуха, вызываемые звуковыми волнами, и иногда возбуждали части мозга, связанные с эмоциями. Но только музыка Моцарта активизировала все участки коры головного мозга, в том числе и те, которые участвуют в моторной координации, зрении и высших процессах сознания и могут играть роль в пространственном мышлении.

В чём причина такого различия? Определенный свет на эту проблему могут пролить исследования уже упомянутого нейролога Джона Хьюса в сотрудничестве с музыковедами. Учёные проанализировали сотни музыкальных произведений Моцарта, Шопена и 55 других композиторов. Результаты они представили в виде таблицы, в которой указывалось, как часто поднимаются и опускаются волны громкости музыкального звучания, продолжающиеся 10 секунд и более. Анализ показал, что более примитивная поп-музыка располагается в самом низу этой шкалы, в то время как Моцарт занимает в два-три раза более высокое место.

По предсказанию Хьюса, самую сильную реакцию в мозгу должны вызывать последовательности волн, повторяющихся каждые 20-30 секунд. Это предсказание основано на том, что многие функции центральной нервной системы также имеют цикличность в 30 секунд (такова, например, периодичность волн активности нейронных сетей). Оказалось, что из всех проанализированных видов музыки именно в моцартовской пики громкости с частотой, наиболее близкой к 30 секундам, повторяются чаще, чем во всех остальных. Может быть, возникающий эффект можно сравнить с резонансом? На следующем этапе своей работы доктор Хьюс собирается проверить, действительно ли выбранные в соответствии с этим предсказанием отрывки музыки оказывают самый сильный эффект на мозг. Ал. Бухбиндер