Наблюдение за пианистом на концерте – преобразование нот в точно рассчитанные движения пальцев на пианино – может стать мощным эмоциональным переживанием.
Как исследователь нейробиологии и пианист я понимаю, что овладение этим навыком требует не только практики, но и сложной координации многих различных областей мозга.
Области мозга, отвечающие за наш слух, зрение и двигательные способности, участвуют в удивительной симфонии для создания музыки. Для создания магического эффекта требуется координация обеих рук и эмоциональное общение с другими игроками и слушателями. Сочетание таких требований может повлиять на структуры мозга и их функции.
В нашей лаборатории мы хотим понять, улучшает ли музыкальное обучение в детстве функции мозга для обработки звука в целом. Эти функции важны для развития языковых навыков и навыков чтения.
Музыкальные тренировки и мозг
За последние два десятилетия несколько исследователей сообщили о различиях в мозге и поведении музыкантов по сравнению с музыкантами, не являющимися музыкантами.
Было установлено, что музыкальное обучение связано с лучшими языковыми и математическими навыками, более высоким IQ и более высокими академическими достижениями в целом. Кроме того, различия между музыкантами и музыкантами были обнаружены в областях мозга, связанных, среди прочего, со слухом и движением.
Однако интерпретация результатов остается неясной. Например, различия между взрослыми музыкантами и музыкантами, не относящимися к музыке, могут быть связаны с длительным интенсивным обучением или могут быть результатом врожденных биологических факторов, таких как генетический состав.
Или, как и во многих аспектах дискуссии о природе и воспитании, различия вполне могут быть результатом воздействия как экологических, так и биологических факторов.
Один из способов лучше понять влияние музыкального обучения на развитие ребенка – это изучить детей до того, как они начнут заниматься музыкой, и систематически следить за ними после, чтобы увидеть, как их мозг и поведение меняются в зависимости от их обучения.
Это потребует включения группы сравнения, поскольку все дети меняются с возрастом. Идеальной группой для сравнения были бы дети, которые участвуют в столь же социально интерактивных, но не музыкальных занятиях, например, в спорте. Последующие оценки после обучения покажут, как каждая группа меняется с течением времени.
Влияние музыкального обучения на развитие ребенка
В 2012 году наша исследовательская группа из Института мозга и творчества Университета Южной Калифорнии начала пятилетнее исследование, которое дало именно такие результаты.
Мы начали исследовать влияние группового обучения музыке у 80 детей в возрасте от шести до семи лет. Мы продолжаем следить за ними, чтобы исследовать влияние таких тренировок на их мозг, когнитивное, социальное и эмоциональное развитие.
Мы начали исследование, когда одна группа детей собиралась начать обучение музыке в рамках программы Молодежного оркестра Лос-Анджелеса. Эта бесплатная музыкальная программа на базе сообщества была вдохновлена музыкальной программой El Sistema, которая была запущена в Венесуэле и доказала свою эффективность "преобразующий" в изменении жизни детей из малообеспеченных семей.
Вторая группа детей собиралась начать спортивную тренировочную программу с общинной футбольной программы. Музыкальным обучением не занимались.
Третья группа детей была из государственных школ и общественных центров в тех же районах Лос-Анджелеса. Все три группы детей были из одинаково малообеспеченных и этнических меньшинств Лос-Анджелеса.
Каждый год мы встречаемся с каждым участником и их семьями в нашем институте для тестирования в течение двух-трех дней. Во время этого визита мы измеряем языковые способности и память, способность обрабатывать музыку и речь, а также развитие мозга каждого ребенка. Также мы проводим подробное интервью с их семьями.
В начале исследования, когда у детей не было музыкальной или спортивной подготовки, мы обнаружили, что дети в музыкальной группе не отличались от детей из двух других групп. В частности, не было различий в интеллектуальных, моторных, музыкальных и социальных показателях мозга между группами.
Как наш мозг обрабатывает звук
В "слуховой путь" соединяет наше ухо с мозгом для обработки звука. Когда мы что-то слышим, наши барабанные перепонки воспринимают это в виде колебаний молекул воздуха. Он преобразуется в мозговой сигнал с помощью ряда элегантных механизмов во внутреннем ухе. Затем этот сигнал отправляется в область слуха мозга, называемую "слуховая кора," расположен по бокам мозга.
Используя различные задания, мы измерили, как детский мозг регистрирует и обрабатывает звук перед тренировкой и каждый год после этого с помощью метода визуализации мозга, называемого электроэнцефалографией (ЭЭГ). Это систематическое исследование позволило нам отследить созревание слухового пути.
Например, в одном задании мы показывали детям пары незнакомых музыкальных мелодий, записывая сигнал от их мозга с помощью ЭЭГ. Пары мелодий были либо идентичны, либо иногда имели тональные или ритмические нарушения. Мы попросили детей определить, были ли пары похожими или разными.
Мы проверили, насколько успешно дети могут определять, были ли пары мелодий разными, и соответствующие реакции мозга на эти случайные различия. Это позволило нам измерить, насколько хорошо детский мозг настроен на мелодию и ритм. В общем, мозг вырабатывает определенную реакцию при обнаружении неожиданного изменения в звуковом паттерне.
Как музыкальные тренировки развивают мозг
Через два года группа детей, прошедших музыкальное обучение, более точно определяла изменения высоты звука, когда мелодии были разными. Все три группы детей смогли легко определить, когда мелодии были одинаковыми.
Это свидетельствует о том, что дети, проходящие музыкальное обучение, более внимательно относятся к мелодиям. У детей из музыкальной группы также была более сильная реакция мозга на разницу в высоте звука по сравнению с детьми из других групп. Мы также заметили, что у детей с музыкальной подготовкой быстрее развивается мозговой путь, отвечающий за кодирование и обработку звука.
Осталось три года этого исследования. Но эти промежуточные результаты многообещающие. Они подтверждают предыдущие выводы о положительном влиянии музыкальных тренировок на развитие мозга.
Наши результаты показывают, что обучение музыке в детстве, даже в течение всего двух лет, может ускорить развитие мозга и обработку звука. Мы считаем, что это может принести пользу детям в овладении языком, учитывая, что развитие языковых навыков и навыков чтения задействуют аналогичные области мозга. Это может быть особенно полезно для детей из групп риска в районах с низким социально-экономическим статусом, которые испытывают больше трудностей с языковым развитием.
Мы надеемся, что результаты этого исследования не только приведут к лучшему пониманию преимуществ музыкального обучения, но и дадут более глубокое понимание социальных и психологических достоинств музыкального образования для детей из малообеспеченных сообществ.