Мозговая активность при совместном музицировании

Совместное музыкальное исполнение требует не только умения музыканта планировать и исполнять звуки его собственного инструмента, но также и навыков координации своих действий с партнером. Параметры подобных действий, такие как совместное знание композиций и временная синхронность, влияют на эту координацию. Результаты работы, которая позволила лучше исследовать нейронные основы подобных процессов и их взаимодействие, опубликованы в журнале Cerebral Cortex.

Credit: public domain


Почти все социальные взаимодействия, от  пары людей, танцующих танго, до оркестров, исполняющих симфонии, требуют точно рассчитанной координации на групповом уровне. То, насколько хорошо партнеры координируют свои действия во времени, зависит от их способности обращать внимание на действия других и оценивать время их действий, а также  адаптировать свои собственные действия соответствующим образом. Как организованно такое сложное сенсомоторное взаимодействие между собой и другими, в значительной степени неизвестно. Чтобы несколько расширить наше понимание этого, группы ученых из Институтов эмпирической эстетики (MPIEA) и когнитивных наук в Лейпциге (MPI CBS) Общества Макса Планка применяли функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) на пианистах, играющих в дуэте.

Один из участников парного исполнения играл свою партию в обычных условиях, тогда как второй находился в МР-сканере во время игры. Стоит отметить, что это обстоятельство делает почти невозможным расположение полноценного музыкального инструмента для игры. Тем не менее ученые нашли решение проблемы, разработав специальное совместимое с МРТ пианино с 27 клавишами, которое позволяло регистрировать нажатие клавиш с помощью светодиода. 

В итоге удалось протестировать 40 добровольцев, которых случайным образом разделили на 20 пар. В половине произведений исполнители заранее репетировали и мелодию, и басовую партию; другая половина испытуемых была незнакома с басовой партией и темпом произведения.

В результате исследования у пианистов, которые заранее репетировали партии, была обнаружена более выраженная активность и связь корково-мозжечковых и аудио-моторных сетей нейронов. Это указывает на то, что во время игры они моделировали и предугадывали  обратную связь, основываясь на выработанной ранее внутренней модели, и стремились к синхронизации с партнером. 

У группы пианистов, которые сталкивались с незнакомым ритмом партии,  наблюдалась более сильная мозжечковая активность, что любопытно, так как разница в асинхронности была всего несколько миллисекунд. Чем больше оказывалось несоответствие между той партией, которую пианисты в МРТ-сканере ожидали услышать, и тем, что  играли их партнеры снаружи, тем больше МРТ-пианисты сосредоточивались на себе, а внешние пианисты адаптировались к ним.

Проведенное исследование показывает, что корково-мозжечковые и аудио-моторные сети связывают имеющиеся двигательные паттерны и аудиальную информацию, получаемую извне, а также в зависимости от ситуации играют решающую роль в балансе между интеграцией и сегрегацией при совместном исполнении.


ТекстСавва Запекин

Cortico-cerebellar audio-motor regions coordinate self and other in musical joint action by  Kohler N., et al. Cerebral Cortex. Published June 2022

DOI: https://doi.org/10.1093/cercor/bhac243