چگونه موسیقی مغز ما را دگرگون می‌کند؟ رمزگشایی از لذت شنیدن با نوروساینس

موسیقی یکی از اسرارآمیزترین آفریده‌های بشری است که بدون داشتن ارزش بقای مستقیم مانند غذا یا سرپناه، عمیق‌ترین لایه‌های وجودی ما را لمس می‌کند. گوش دادن به یک قطعه همنوازی یا یک تک‌نوازی آرام‌بخش می‌تواند شادابی بی‌نظیری در ما ایجاد کند یا اشک را از چشمانمان روان سازد، در حالی که هیچ واژه یا تصویر صریحی در کار نیست. در این مقاله می‌خواهیم ببینیم مغز ما چگونه ارتعاشات ساده هوا را دریافت کرده و آن‌ها را به طوفانی از احساسات تبدیل می‌کند. قصد داریم با تکیه بر یافته‌های جدید حوزه نوروساینس موسیقی، فرآیندهای شیمیایی و عصبی را بررسی کنیم که در زمان شنیدن قطعات محبوبمان در سر ما رخ می‌دهند. آیا تا به حال فکر کرده‌اید چرا برخی نت‌ها شانه ما را می‌لرزانند و چرا انتظار برای رسیدن به بخش اوج یک ترانه، تا این حد لذت‌بخش است؟ در ادامه پاسخ علمی این پرسش‌ها را با هم مرور می‌کنیم.

پیش‌زمینه تکاملی و زیستی ادراک هنر در سیستم عصبی

قبل از آنکه به جزئیات تصویربرداری‌های مغزی نوین بپردازیم، باید درک کنیم که سیستم عصبی ما اساساً برای زنده ماندن در محیط‌های وحشی تکامل یافته است. مغز پستانداران به گونه‌ای طراحی شده که به محرک‌های مرتبط با بقا مانند غذا، امنیت، و تعاملات اجتماعی پاسخ مثبت دهد و این کار را از طریق ترشح انتقال‌دهنده‌های عصبی انجام می‌دهد. با این حال، انسان‌ها در طول هزاران سال گذشته توانسته‌اند با استفاده از ابزارهای انتزاعی مانند نقاشی، شعر و از همه مهم‌تر موسیقی، همان مسیرهای عصبی قدیمی را به شکل شگفت‌انگیزی تحریک کنند. این توانایی نشان می‌دهد که سیستم‌های حسی و شناختی ما دارای انعطاف‌پذیری فوق‌العاده‌ای هستند که اجازه می‌دهد پدیده‌های غیر مادی نیز به اندازه نیازهای زیستی ملموس، برای ما پاداش‌دهنده و انگیزه بخش باشند.

موسیقی به عنوان یک محرک پیچیده صوتی، نیازمند هماهنگی بالایی میان قشر شنوایی، سیستم حرکتی و بخش‌های پردازش احساسات است. تکامل انسان نشان می‌دهد که توانایی درک ریتم و ملودی احتمالاً پیش از پیدایش زبان شکل گرفته و به عنوان ابزاری برای انسجام گروهی و ارتباطات عاطفی به کار می‌رفته است. وقتی یک نوزاد با صدای لالایی مادر آرام می‌شود، در حقیقت از یک میراث تکاملی کهن بهره می‌برد که در آن صداها و فرکانس‌ها حامل پیام‌های ایمنی و پیوند عاطفی هستند. امروزه نوروساینس تلاش می‌کند تا کشف کند چگونه این کدهای صوتی ساده در طول مسیرهای تکاملی به ساختارهای پیشرفته هنری تبدیل شده‌اند که می‌توانند کل فیزیولوژی بدن ما را تحت تاثیر قرار دهند.

آزمایش جالب پژوهشگران مونترآل با تصویربرداری مغزی

وقتی به ترانه‌های مورد علاقه‌مان گوش می‌کنیم، بدنمان همه علایم برانگیختگی احساسی را از خود بروز می‌دهد؛ مردمک‌هایمان گشاد می‌شود، تعداد نبض و فشار خونمان بالا می‌رود، میزان هدایت الکتریکی پوستمان پایین می‌آید و منطقه‌ای از مغزمان که مسئول تنظیم حرکاتمان است یعنی مخچه (Cerebellum) به صورت عجیبی فعال می‌شود. حتی خون بیشتری روانه پاهایمان می‌شود و شاید همین مسئله است که باعث می‌شود پاهایمان را متناسب با ریتم موسیقی بجنبانیم!

ما در سرآغاز فهم علت این مسئله هستیم که چرا و چگونه موسیقی که چیزی جز ارتعاشاتی در هوا نیست، می‌تواند چنین احساساتی در ما ایجاد کند. مقاله‌ای که در مجله معتبر نیچر (Nature) به وسیله پژوهشگران مقیم مونترآل از جمله دانشگاه مک‌گیل (McGill University) به چاپ رسیده، می‌کوشد همین مطلب را توضیح دهد.

گرچه در این پژوهش جالب از شیوه‌های پیچیده‌ای برای بررسی مغز، همچون PET Scan و MRI عملکردی (fMRI) استفاده شده است، اما شیوه تحقیق تقریبا سرراست و ساده است: محققان از میان ۲۱۷ فرد داوطلب، ده نفر را گزینش کردند. از همه آن‌ها خواسته شد که فهرستی از موسیقی‌های مورد علاقه خود را تهیه کنند که همه ژانرهای موسیقی از تکنو تا تانگو مورد قبول بود. در طی آزمایش این موسیقی‌ها برای افراد پخش می‌شد و در همین حین، فعالیت مغز آن‌ها با وسایلی که گفته شد، مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به استفاده توأم از PET Scan و fMRI، دانشمندان قادر بودند که تصویر دقیق فعالیت مغز افراد را در حین گوش کردن به موسیقی ببینند.

نقش دوپامین و اجسام مخطط در لذت موسیقی

اولین یافته آن‌ها این بود که موسیقی باعث ترشح دوپامین (Dopamine) از اجسام مخطط (Striatum) پشتی و شکمی می‌شود. این مسئله جای شگفتی‌ای ندارد، چون این نواحی مغز، مسئول واکنش به هر محرک نشاط‌آوری هستند، خواه این محرک رابطه زناشویی باشد یا استعمال کوکایین یا گوش کردن به یک موسیقی دلخواه.

اجسام مخطط در این شکل پیدا هستند، آن‌ها در عمق مغز قرار دارند

اما محققان متوجه چیز جالب‌تر و مهم‌تری هم شدند. معلوم شد که در هنگام گوش کردن به قسمت‌های مختلف یک موسیقی، قسمت‌های مختلف و متفاوتی از مغز ما فعال می‌شوند و از خود دوپامین رها می‌کنند.

فاز انتظاری و اوج؛ معمای هسته دم‌دار

ما تکه‌های خاصی را در موسیقی و ترانه‌های مورد علاقه‌مان دوست داریم. این تکه‌ها می‌توانند قسمت اوج یک ترانه یا یک موسیقی کلاسیک باشند یا زمانی که خواننده در حال خواندن قسمت خاصی از متن ترانه است. به هر حال وقتی ما شروع به گوش کردن یک موسیقی می‌کنیم، ناخودآگاه منتظر رسیدن به این قطعات خاص هستیم. در زمان گوش کردن به ترانه‌ها این قانون در سر ما شکل می‌گیرد که گوش کردن به قطعات پیش از قسمت مورد علاقه، پاداش رسیدن به قطعه دلخواه ترانه را در پی خواهد داشت. به عبارت دیگر یک مکانیسم محرک-پاداش در مغز ما ایجاد و تقویت می‌شود.

نتایج تحقیق این پژوهشگران نشان داد که در بازه زمانی تا پیش از رسیدن به قطعه دلخواه که به اختصار آن را فاز انتظاری می‌نامیم، ترشح دوپامین از هسته دم‌دار (Caudate) زیاد می‌شود. هسته دم‌دار قسمتی از اجسام مخطط است که نقش زیادی در یادگیری و حافظه دارد. این قسمت در یادگیری فرایند محرک-پاسخ و تقویت فرایند پاداش نقش دارد.

نگاه نزدیک‌تری به اجسام مخطط، هسته دم‌دار یا نوکلئوس کودیت در شکل نشان داده شده است

به عبارت دیگر معلوم شد که در قسمت‌های مختلف یک موسیقی، قسمت‌های متفاوتی از مغز که ارتباطات نورونی متفاوتی دارند، از خود دوپامین رها می‌کنند. همین مکانیسم، مسئول واکنش‌های متفاوت ما در قبال موسیقی و به اوج رسیدن احساسات ما در قطعه برگزیده موسیقی می‌شود.

این شکل نشان می‌دهد که در فاز اوج و فاز انتظاری، قسمت‌های متفاوتی از مغز فعال هستند

شگردهای آهنگ‌سازی و دستکاری سیستم پاداش مغز

اما به این مسئله می‌توان از منظر موسیقیایی هم نگاه کرد. آهنگ‌سازان ناخودآگاه و بدون اینکه چیزی از میانجی‌های عصبی و ارتباطات نورونی بدانند، همواره از همین مسئله استفاده کرده‌اند. آن‌ها دریافته‌اند که باید به نحوی قبل از رسیدن به قسمت اوج موسیقی، یک قطعه مغشوش و توأم با ایهام که حاوی کلیدهای اندکی برای درک کلیت موسیقی باشند بگنجانند. این دوره و بازه زمانی، حس انتظار و کلنجار فکری در ذهن مستمعان ایجاد می‌کند که آن‌ها را در هنگام رسیدن به قسمت اوج و کلیدی موسیقی، به اوج لذت می‌رساند.

وقتی به موسیقی‌های مورد علاقه‌ام از کلاسیک تا سنتی ایرانی فکر می‌کنم، می‌بینم که در تعداد زیادی از آن‌ها همین قاعده رعایت شده است. حالا هست که درک می‌کنم از دید نوروساینس چرا وقتی به یک قطعه موسیقی استاد شجریان که پیش‌درآمد طولانی‌ای دارد گوش می‌کنم، هنگام رسیدن به اوج موسیقی لذت بیشتری نسبت به وقتی می‌برم که بی‌حوصله هستم و از گوش کردن به پیش‌درآمد ارزشمند پرهیز می‌کنم.

لئونارد مایر (Leonard Meyer) یکی از موسیقی‌شناسان به‌نام در کتابی با عنوان احساس و معنا در موسیقی که به سال ۱۹۵۶ نوشته شده است، همین مسئله را در مورد موومان پنجم از کوارتت زهی بتهوون در سی شارپ مینور اپوس ۱۳۱ مورد بررسی قرار داده است.

گروهی عقیده دارند که موسیقی از آنجا که متبادرکننده تصاویر و تجربیات عینی ما است برای ما فرح‌بخش است ولی نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که مغز ما ناخودآگاه به موسیقی به شکل پازلی برای حل کردن می‌نگرد و به عبارت دیگر، ذات موسیقی و مکاشفه‌ای که در درونمان برای حل معمای آن داریم برای مغز عجیبمان نشاط‌آور می‌شود. این واکنش و تعامل عجیب ذهن با موسیقی می‌تواند ثابت کند که علاقه و تمایل ما به موسیقی امری نهادینه شده در ذات ماست.

نقش دوپامین و سیستم پاداش در پردازش لذت‌های غیرزیستی

سیستم پاداش مغز به طور سنتی برای پاداش‌دهی به رفتارهایی تکامل یافته است که به بقای گونه انسان کمک می‌کنند. خوردن غذاهای پرکالری، نوشیدن آب و برقراری ارتباطات اجتماعی مستقیماً با ترشح دوپامین پاداش داده می‌شوند تا تکرار این رفتارها تضمین شود. پدیده شگفت‌انگیز در مورد موسیقی این است که بدون داشتن هیچ‌گونه ارزش بقای مادی یا کالری، دقیقاً همان مسیرهای عصبی مزولیمبیک را فعال می‌کند که محرک‌های حیاتی فعال می‌سازند. این موضوع نشان می‌دهد که مغز انسان چگونه توانسته است مدارهای پاداش خود را ارتقا داده و از کشف الگوهای انتزاعی و فرهنگی نیز به اندازه پاداش‌های فیزیکی لذت ببرد.

بر اساس فرضیه‌های جدید، این تحریک سیستم پاداش به توانایی ما در پیش‌بینی رویدادها مربوط می‌شود. مغز ما یک ماشین پیش‌بینی است که مدام در حال تحلیل محیط برای یافتن نظم و الگو است. وقتی به یک ملودی گوش می‌دهیم، مغز بر اساس ساختار هارمونیک قطعه، نت بعدی را پیش‌بینی می‌کند. اگر این پیش‌بینی درست از آب دربیاید، یا با یک تاخیر هنرمندانه و خلاقانه تایید شود، سیستم پاداش پالس‌هایی از جنس دوپامین آزاد می‌کند. این بازی مداوم بین عدم قطعیت و حل شدن مسئله، پایه اصلی لذتی است که از موسیقی‌های پیچیده می‌بریم و دلیل علمی کشش بی‌پایان ما به این هنر انتزاعی را توضیح می‌دهد.

فیزیک امواج صوتی و تبدیل آن به کدهای عصبی

صدا در ساده‌ترین تعریف فیزیکی خود، نوسان فشار هواست که توسط منبع صوتی ایجاد می‌شود. با این حال، سفر این امواج مکانیکی ساده تا تبدیل شدن به احساسات عمیق در مغز، شاهکار زیست‌شناسی است. امواج صوتی پس از عبور از مجرای گوش و لرزاندن پرده صماخ، توسط استخوانچه‌های گوش میانی تقویت شده و به بخش حلزونی گوش داخلی می‌رسند. در آنجا، سلول‌های مویی حساس، ارتعاشات فیزیکی را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند. این سیگنال‌ها از طریق عصب شنوایی به قشر شنوایی اولیه در لوب گیجگاهی فرستاده می‌شوند تا فرکانس، شدت و طنین صداها در کسری از ثانیه رمزگشایی شوند.

اما پردازش موسیقی به قشر شنوایی محدود نمی‌شود؛ داده‌های صوتی بلافاصله به مناطق دیگر مغز سرریز می‌کنند. ارتباطات متراکمی میان قشر شنوایی و بخش‌های احساسی مغز نظیر آمیگدال و هیپوکامپ برقرار می‌شود که اولی مسئول پردازش واکنش‌های احساسی سریع و دومی عهده‌دار بازیابی خاطرات است. به همین علت است که شنیدن یک آهنگ قدیمی می‌تواند فوراً ما را به زمان و مکانی خاص ببرد و تمام احساسات آن لحظه را دوباره زنده کند. هماهنگی میان سیستم شنوایی، حرکتی و لیمبیک سبب می‌شود که ما موسیقی را نه فقط با گوش‌های خود، بلکه با تمام وجود و حتی با تک‌تک عضلات و سلول‌های عصبی‌مان تجربه کنیم.

کاربردهای درمانی نوروموزیکولوژی و بازسازی مغز

یافته‌های نوین در حوزه نوروموزیکولوژی نشان می‌دهند که موسیقی ابزاری قدرتمند برای ایجاد تغییرات ساختاری در سیستم عصبی یا همان انعطاف‌پذیری مغزی (Neuroplasticity) است. درمانگران از موسیقی برای بازتوانی بیمارانی استفاده می‌کنند که دچار آسیب‌های مغزی ناشی از سکته یا تروما شده‌اند. برای نمونه، در روشی به نام آوازدرمانی ملودیک، بیمارانی که توانایی تکلم خود را به دلیل آسیب به نیمکره چپ از دست داده‌اند، یاد می‌گیرند که جملات را با آواز ادا کنند؛ چرا که موسیقی بیشتر نیمکره راست را درگیر می‌کند و به مغز اجازه می‌دهد مسیرهای عصبی آسیب‌دیده را دور بزند. این درمان‌ها دریچه‌ای تازه به سوی توانبخشی شناختی و حرکتی گشوده‌اند.

علاوه بر این، در بیماری‌های پارکینسون و آلزایمر نیز موسیقی تاثیرات شگفت‌انگیزی از خود نشان داده است. ریتم‌های منظم موسیقی می‌توانند به بیماران پارکینسونی کمک کنند تا بر انجماد حرکتی خود غلبه کرده و قدم‌های استوارتری بردارند؛ زیرا مخچه و عقده‌های پایه‌ای مغز با ریتم‌های بیرونی هماهنگ می‌شوند. در بیماران مبتلا به آلزایمر پیشرفته، در حالی که بسیاری از خاطرات و توانایی‌های شناختی از بین رفته‌اند، حافظه موسیقیایی اغلب تا مراحل پایانی بیماری دست‌نخورده باقی می‌ماند. پخش کردن آهنگ‌های دوران جوانی این بیماران می‌تواند به طور موقت آن‌ها را به دنیای واقعی بازگرداند، اضطرابشان را کاهش داده و ارتباطشان را با عزیزانشان دوباره برقرار سازد.

سوالات متداول

مطالب مرتبط

چرا موسیقی برای افراد همدل لذت‌بخش‌تر است؟ رمزگشایی از پیوند عصبی هنر و عاطفه

چگونه شنیدن ترانه‌ها و موسیقی ما را به یک تونل زمان پرتاب می‌کند!

نقش دوست داشتنی دوروتی گیل با بازی جودی گارلند در فیلم جادوگر شهر اُز

نمایش جادوگر شهر اُز با بازآفرینی هوش مصنوعی گوگل بر پردهٔ کروی Sphere لاس‌وگاس

فیلم جادوگر شهر اُز | داستان و نقد The Wizard of Oz (1939)

آدم‌آهنی، مترسک و شیر بزدل فیلم جادوگر شهر اُز ؛ استعاره‌هایی از کمبودهای انسانی