Песни нейронов
Петь любят все. Те, кто не умеет, любят слушать. По-видимому, особая восприимчивость к пению — это врожденное свойство человека. Только что нейрофизиологи совершили открытие, обосновывающее этот факт. При исследовании отклика коры головного мозга на различные звуки и музыку они наткнулись на группы нейронов, селективно воспринимающих именно пение под музыку. Работа эта выполнена и опубликована восемью учеными Массачусетского технологического института во главе с доктором Сэмом Норман-Хейгнером (Sam Norman-Haignere).
Статья основана на интересном изыскании, проведенном теми же авторами в 2015 году. Тогда с помощью магниторезонансной томографии мозга они изучали отклик коры на 165 разных звуков, включая речь и музыку, и обнаружили шесть различных популяций нейронов, селективно воспринимающих звуки.
Более детальную картину возбуждений дала запись электрической активности поверхности коры. Этот инвазивный метод исследований медики применяют только при лечении серьезных заболеваний. Исследования облегчило то, что больным с эпилепсией, которым не помогают лекарства, перед операцией на мозге обычно вводят в мозг электроды и несколько дней записывают его электрическую активность. Нейрохирурги делают это для точного выявления зон болезненных возбуждений коры, которые будут устранять.
За несколько лет авторы статьи собрали результаты пятнадцати добровольцев, которые согласились в предоперационные дни помочь выявить реакцию на те же 165 звуков. Чтобы корректно совместить результаты локального электровозбуждения с крупномасштабным магнитным сканированием, пришлось создать специальную статистическую программу.
Оказалось, что нейроны слуховой коры тонко разделяют свои функции. Пятно «песенных» нейронов расположено на вершине височной доли мозга, рядом находятся речевые и музыкальные нейроны. Однако найденная группа нервных клеток, хотя они расположены вплотную с «музыкальными» нейронами и томография неспособна различить их, почти не откликается на речь и инструментальную музыку — только на пение.
Нейрофизиологи предполагают, что «песенники» взаимодействуют с речевыми и музыкальными нейронами перед отправкой своей специфической информации в другие части мозга для дальнейшей обработки. В будущем исследователи планируют детально выяснить, какие именно аспекты пения вызывают отклик особых нейронов. Для этого команда вместе с лабораторией профессора Ребекки Сексе (Rebecca Saxe) проверяет, есть ли такие нейроны у малышей. Цель — прояснить эволюционные стадии развития этой области мозга. Думается, ответ на вопрос очевиден, так как колыбельные песни популярны у всех народов Земли, однако ученым нужно научное доказательство.