Согласно исследованиям нейробиологов, глаза человека автоматически адаптируются к ритму музыки. Данный эффект проявляется спонтанно, однако прекращается, когда внимание переключается на другие визуальные стимулы.
Людей часто можно увидеть, двигаясь в такт музыке: они кивают головой, притопывают ногой или отбивают ритм пальцами. В нейронауке этот феномен известен как слухомоторная синхронизация. Как правило, эти движения совершаются осознанно или хотя бы намеренно. Данный механизм обеспечивает взаимодействие слуховой коры головного мозга и двигательных зон, что позволяет ощущать ритм.
Ранее специалисты были уверены, что музыка воздействует исключительно на произвольные движения. Спонтанное моргание рассматривалось как чисто физиологический феномен, и не проводилось исследований, чтобы установить, способен ли внешний ритм контролировать столь короткое и неосознанное действие.
Согласно новому научному исследованию, воздействие звука на двигательные функции оказывается более значительным, чем предполагалось ранее. Звуковые колебания могут оказывать влияние на моргание, процесс, который обычно протекает автоматически. Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS Biology.
Китайские ученые провели исследование с участием более ста добровольцев, не имевших музыкального образования. Для регистрации мозговой активности и отслеживания движений глаз участникам были установлены датчики и трекеры, после чего им предложили послушать музыку без каких-либо указаний. В ходе эксперимента им демонстрировались фрагменты хоральных произведений Иоганна Себастьяна Баха, что позволяло наблюдать за выраженным и устойчивым ритмом.
Устройства показали, что моменты моргания точно соответствовали сильным долям такта. Глаза закрывались в такт биту, а нейронные колебания в головном мозге адаптировались к темпу музыкального произведения. Для исключения влияния знакомых мелодий записи были воспроизведены в обратном порядке, и инструменты были заменены на простые тональные сигналы. Эффект наблюдался при любых условиях.
Полученные данные подтвердили, что мозг реагирует на временную организацию ритма, а не на эстетическую привлекательность гармонии или запоминаемость мелодии. Тем не менее, синхронизация наблюдалась лишь в рамках заданного диапазона и прекращалась, когда скорость воспроизведения музыки превышала допустимый предел.
Использование диффузионной МРТ для сканирования мозга позволило выявить причины различий в реакциях людей. Степень корреляции между морганием и ритмом определялась плотностью белого вещества в левом полушарии. Важную роль играл верхний продольный пучок – он выступает в качестве «канала связи» между слуховыми областями и теменной корой. Чем лучше была сформирована микроструктура этого проводящего пути, тем более синхронно человек моргал в такт.
Итоговая оценка выявила функциональную природу рассматриваемого явления. Исследователи попросили участников поискать на экране красную точку, слушая музыку. Когда мозг направил ресурсы на визуальный поиск, частота морганий перестала соответствовать музыкальному ритму.
Для обеспечения синхронизации требовалось постоянное, непроизвольное внимание к звуку. Люди, чье зрительное восприятие лучше соответствовало ритму, быстрее выявляли неточности в музыкальном ритме в ходе испытаний.
Проведенное исследование подтвердило, что моргание выступает в роли внешнего признака, отражающего настройку мозга на восприятие звуков. Этот эффект позволит врачам применять его как надежный показатель для диагностики проблем с восприятием ритма у пациентов, страдающих от речевых и двигательных расстройств, поскольку он не предполагает необходимости сознательных действий со стороны человека.