Neuralna osnova interakcije mozga i muzike ('Mozak pod muzikom' ) 1 deo

PUT ZVUKA - perceptivne obrada

Muzika, kao i svaki slušni stimulus, prenosi se vibracijom vazduha, koja se zatim pretvara u električne impulse pužnicom.

Pužnica-puž je spiralna šupljina u unutrašnjem uhu koja omogućava različitim frekvencijama da aktiviraju namenske regije duž spirale (poznate kao tonotopska mapa). Iz pužnice, nervni impulsi izazvani zvučnim talasima prenose se u mozak radi interpretacije.
Širok spektar zvučnih karakteristika (npr. visina tona, boja tona, intenzitet zvuka, interauralne disparitete) kodiran je različitim svojstvima neuralnog odgovora i transformisan u slušno moždano deblo: gornji olivarni kompleks i donji kolikulus.

Gornji kolikuli su za vizuelnu obradu,donji su primarno jezgro slušnog puta srednjeg mozga. Oni integrišu slušne informacije iz oba uha kako bi pomogli u lokalizaciji zvuka.

Iz ove regije moždanog debla, topografski organizovane slušne informacije putuju do slušnog talamusa MGB ,

tačnije kroz ventralno genikularno telo do primarnog slušnog korteksa (A1- ACx) . Ovaj put je poznat kao lemniskalni puti predstavlja glavni put obrade slušnih signala. A1 prima različite vremenske reprezentacije akustičke signalizacije i koristi ih za kodiranje sporo promenjivih zvukova, te reprezentaciju zasnovanu na brzini neuronskog okidanja za kodiranje brzo promenjivih zvukova.

Primarni (lemniskalni) put – glavni put kojim slušne informacije dopiru do primarnog slušnog korteksa (A1).

Unutrašnje reprezentacije zvučnih karakteristika u A1 više ne odražavaju originalnu akustičnu arhitekturu. Promene zvučne strukture su neophodne da bi A1 postigao segmentaciju zvuka, obradu sintakse i multisenzornu integraciju.

Budući da je muzika multisenzorni stimulus, slušanje muzike aktivira A1 zajedno s motoričkim i premotoričkim regijama, kao što su bazalni gangliji , primarna motorička područja, suplementarna motorička područja i mali mozak. Povezanost A1 s fronto-temporalno-cerebelarnim krugom dovodi do perceptivne obrade tokom slušanja muzike . Dok je koaktivacija A1 s motorikom, premotorikom, insulom i malim mozgom povezana s obradom emocionalnog sadržaja muzike. . Još jedna važna funkcionalna petlja između A1 i donjih frontalnih regija (posebno u desnoj hemisferi) omogućava integraciju radne memorije povezane s vremenskom dinamikom zvuka. Budući da slušni događaji nisu statični, sposobnost mozga da poveže precizne slušne informacije ključna je za sposobnost održavanja dinamičkih informacija za daljnju obradu.

Jedna od najznačajnijih karakteristika muzike je visina tona. Lateralne kortikalne regije do A1 povezane su s obradom visine tona. Studije koje koriste funkcionalnu magnetnu rezonancu (fMRI) pokazuju da se obrada visine tona odvija na hijerarhijski način, gde se kodiraju apstraktnija svojstva zvuka kako se napreduje sa tokovima analize zvuka . Visine tonova se razvijaju tokom vremena i percipiraju se kao melodija. Ovaj dinamični perceptivni proces angažuje prednje i stražnje slušne puteve.

Uz visinu tona, percepcija muzike oslanja se i na ritam. Anatomski, percepcija visine tona i ritma je odvojiva, jer osobe s povredama mozga u određenom području i dalje mogu percipirati ili visinu tona ili melodiju, ali ne oboje.. U neuroimaging studijama gde ispitanici slušaju samo ritmove, aktiviraju se mali mozak, bazalni gangliji, premotorni korteks i suplementarno motorno područje..

MUZIČKO IZVODENJE

Za razliku od pasivnog slušanja muzike, muzičko izvođenje zahteva preciznu kontrolu nad motoričkim izvršenjem i sistemima slušne percepcije . Pažljiva motorička kontrola je potrebna za tajming, sekvencu i prostornu organizaciju pokreta. Ove komponente motoričke kontrole povezane su s arhitekturom muzičkog ritma i taktilnom komponentom sviranja muzičkog instrumenta. Sposobnost izvođenja pokreta u preciznom tajmingu povezana je s neuronskim kontra mehanizmom, koji zaključuje vreme putem neuronskih oscilacija ili kinematičkog svojstva samog pokreta.

Premotorni i motorni korteks, mali mozak i bazalni gangliji doprinose motoričkim procesima (tajming, sekvenca) povezanim s muzičkim izvođenjem (RJ. Aktivacija supramarginalnog girusa povezana je s taktilnim procesima i pozicioniranjem udova..

Auditorno-motorna interakcija, koja se javlja pri aktivnom angažmanu u muzičkoj produkciji, može se definisati kao komunikacija putem unapredne i povratne sprege. Motorni sistem kontroliše fine pokrete prilikom sviranja instrumenta. Proizvedeni zvuk zatim se obrađuje slušnim krugovima i po potrebi prilagođava motorički izlaz . Regije mozga povezane s motoričkim planiranjem i izvršenjem su koaktivirane. Uz motorne funkcije povezane sa sviranjem instrumenta, ove regije mozga se također regrutuju tokom senzorno-motornog spajanja.

Emocionalni sadržaj tokom sviranja instrumenta mora se preneti na slušaoca. Prednji cingularni girus i insula uključeni su u analizu emocionalnih informacija i perceptivnu obradu. Obrada i kontrola emocionalnog značenja odozgo prema dole, te analiza emocionalnog sadržaja odozdo prema gore, odvijaju se isključivo u prednjem cingularnom girusu . Zanimljivo je da, kada se profesionalni kompozitori bave stvaranjem muzike, integracija primarnih vizualnih i motornih područja nije potrebna. Ove regije mozga su umesto toga uključene u funkcionalnu povezanost između prednjeg cingularnog korteksa (ACC) i mreže zadanog načina rada (DMN) kako bi se zvuk integrisao s njegovim emocionalnim sadržajem .

MUZIČKO ISKUSTVO

Muzika može izazvati različite emocije, osećaj zadovoljstva/euforije, povećanje motivacije i uzbuđenja. Sposobnost muzike da utiče na različita psihološka i fiziološka stanja mozga posredovana je aktivacijom različitih neuronskih kola i neuromodulatornih sistema. U kliničkim uslovima, muzika deluje kao nefarmakološka intervencija koja može ublažiti različite bolesti, stoga su mehanizmi kojima muzika vrši terapeutske efekte od velikog interesa.

Slušanje muzike, posebno subjektivno preferiranih pesama, aktivira puteve zadovoljstva u mozgu. Studija koja je koristila pozitronsku emisionu tomografiju (PET) merila je regionalne promene u cerebralnom protoku krvi kao odgovor na odabranu veoma prijatnu muziku kod ispitanika, što bi izazvalo iskustvo „jeze“ ili „muzičkog lepršanja“ (Blood and Zatorre, 2001). Sa povećanjem intenziteta zadovoljstva izazvanog muzikom, promene u cerebralnom protoku krvi registrovane su u regionima mozga povezanim sa nagradom, motivacijom, uzbuđenjem i emocijama, naime ventralnom strijatumu, srednjem mozgu, amigdali, orbitofrontalnom i ventralnom medijalnom prefrontalnom korteksu. Ovi regioni mozga se slično aktiviraju stimulusima koji izazivaju veliko zadovoljstvo kao što su hrana, lekovi, sex.

Iako muzika ne predstavlja nikakav biološki značajan stimulus, ona regrutuje ista moždana kola kao i ona koja su uključena u traženje zadovoljstva i nagrade. Poznato je da procesi nagrađivanja regrutuju dopaminske i opioidne sisteme, kao što je ilustrovano u studijama na životinjskim modelima i ljudima. . Dopaminergički sistem povezan sa mehanizmima nagrađivanja signalizuje kroz mezokortikolimbički put, koji se sastoji od ventralne tegmentalne oblasti (VTA) (jedno od dva glavna jezgra dopaminskih neurona u mozgu) koja se projektuje u ventralni strijatum, tačnije u nucleus accumbens (NAc) Oslobađanje dopamina kao odgovor na veoma prijatnu muziku mereno je ligand-kontrolisanim PET skeniranjem. Studija je registrovala oslobađanje dopamina u dorzalnom i ventralnom strijatumu na vrhuncu emocionalnog uzbuđenja prilikom slušanja omiljene pesme. Štaviše, uzročna veza između oslobađanja dopamina i posredovanja iskustva muzičke nagrade pokazana je u studiji koja je koristila farmakologiju. Učesnici studije su (oralno) primali ili prekursor dopamina (levodopa), inhibitore dopaminskih receptora sličnih D2 (risperidon) ili placebo (laktoza) dok su slušali muziku. Rezultati su pokazali da je inhibicija dopaminskih receptora oštetila sposobnost učesnika da dožive zadovoljstvo kada slušaju muziku, dok je prekursor dopamina pojačao muzičko zadovoljstvo..

Pored subjektivnog povećanja psihološkog zadovoljstva, muzika ima različite fiziološke efekte na ljudsko telo, posredovane preko autonomnog nervnog sistema (ANS). Muzika može izazvati promene u srčanoj frekvenciji, brzini disanja, krvnom pritisku, elektrodermalnoj provodljivosti kože, napetosti mišića, perifernoj temperaturi . Jeza izazvana izuzetno prijatnom muzikom je fiziološki marker intenzivne aktivacije ANS-a Funkciju - ANS-a prvenstveno posreduju neuromodulatori noradrenalin, adrenalin i acetilholin.

Još jedan neuromodulator na koji utiče slušna stimulacija muzikom je serotonin (5-HT). Uzlazeći od svog originalnog jezgra moždanog stabla, serotonin neuroni se projektuju ka delovima slušnog sistema gde ovaj deluje kao istaknuti mehanizam koji povezuje spoljašnju slušnu obradu sa unutrašnjim stanjem. Signalizacija serotonina je uglavnom implicirana u percepciji muzike.

Uticaj muzike na oslobađanje serotonina kod ljudi proučavan je korišćenjem modela sadržaja serotonina u trombocitima. Prema modelu, sadržaj serotonina u trombocitima odražava sadržaj serotonina u neuronima, tako da smanjene vrednosti odražavaju veću istoriju transporta serotonina . Kao odgovor na prijatnu muziku, istraživači su izmerili povećanje serotonina u trombocitima. Nasuprot tome, slušanje neprijatne muzike je u korelaciji sa smanjenjem serotonina u trombocitima, što ukazuje na povećano oslobađanje serotonina nakon neprijatne muzike. Iako su dokazi o proizvodnji serotonina slušanjem muzike oskudni, razumevanje neuromodulatorne osnove muzičkog iskustva je ključno za zdravstvene implikacije u svakodnevnom životu i terapijskim okruženjima.

Stanje mozga povezano sa slušanjem muzike naziva se DMN (diferencijalno međubrazdano stanje). DMN je povezan sa specifičnim moždanim funkcijama, kao što su samoreferencijalni pogledi, empatija, samosvest, lutanje uma, zamišljanje budućnosti....... Ova mreža je aktivna kada ljudi slušaju muziku koja im se sviđa, što ukazuje na kompatibilnost sa prijavljenim iskustvima slušalaca o muzičkom introspekciji....Ovo ima važne terapijske implikacije, muzika moźe poboljšati izvršne funkcije i emocionalna stanja, delovati kao anksiolitik.

Izvor