توسط کارینا پترووا
یک مطالعه جدید که در مجله Psychophysiology منتشر شده است، نشان میدهد گوش دادن به موسیقی میتواند اتصالهای مغزی را تغییر داده و توانایی فرد در برآورد گذر زمان را بهبود بخشد. این پژوهش دریچهای به نحوهی موقت بازشکلدهی عملکرد مغز توسط تجربیات شنیداری و چگونگی ایجاد ساختار عصبی مقاومتر برای پردازش زمان توسط تمرینات طولانیمدت باز میکند.
درک زمان یک فرآیند شناختی اساسی است که به ما امکان میدهد مدتها و توالی رویدادها را ارزیابی کنیم. این حس درونی زمانسنجی بهصورت ثابت و کامل نیست؛ بلکه میتواند تحت تأثیر عوامل خارجی قرار گیرد، از جمله موسیقی که میتواند بهعنوان یک عامل همگامساز قدرتمند برای ریتمهای مغزی عمل کند.
یک تیم پژوهشی از دانشگاه گوادالاخارا به رهبری عصبشناس جولیتا راموس‑لویو، به دنبال درک زیرساختهای عصبی این پدیده بودند. با استناد به پژوهشهای پیشین که نشان دادند موسیقی میتواند دقت زمانسنجی را در افراد غیر موسیقیدان بهبود بخشد، آنها مطالعهای طراحی کردند تا فعالیت مغزی موسیقیدانان و غیر موسیقیدانان را بهطور مستقیم مقایسه کنند و بررسی کنند شبکههای عصبی آنها چگونه به یک نشانه موسیقی پیش از یک وظیفه زمانسنجی واکنش متفاوت نشان میدهند.
برای بررسی این دینامیکهای مغزی، دانشمندان بر مفهوم اتصال عملکردی (functional connectivity) متمرکز شدند. این مفهوم به فعالیت همزمان بین نواحی مختلف مغز اشاره دارد که نشان میدهد این نواحی در حال ارتباط و کار مشترک بهعنوان یک شبکه هستند.
با استفاده از الکتروانسفالوگرافی (EEG)، روشی که فعالیت الکتریکی سطح پوست سر را میسنجد، آنها توانستند این الگوهای ارتباطی را نقشهبرداری کنند. شبکههای مغزی را با بهکارگیری چند معیار کلیدی ارزیابی کردند. اولین معیار «کارایی جهانی» است که میزان یکپارچهسازی اطلاعات در سرتاسر مغز را میسنجد و بازدهی اتصالات درازمدت را نشان میدهد. معیار دوم «کارایی محلی» است که ظرفیت پردازش تخصصی مغز در خوشههای محلی بهصورت متراکم را میسنجاند. معیار سوم «چگالی شبکه» است که قدرت کلی اتصالات درونمغزی را بهصورت کلی اندازهگیری میکند.
تحقیقات دو گروه از مردان جوان را در بر داشت: گروهی شامل ۲۶ نفر که بیش از یک دهه آموزش موسیقی رسمی داشتند و گروه دیگری شامل ۲۸ نفر که هیچگونه آموزش موسیقی نداشتند. هر شرکتکننده یک وظیفهٔ تولید زمان را انجام داد؛ به این معنا که باید بازه زمانی ۲٫۵ ثانیهای را با فشار یک کلید برآورد میکرد. این وظیفه تحت دو شرایط انجام شد: یکبار در سکوت و یکبار پس از گوش دادن به قطعهای از موسیقی الکترونیک سازهایبیآلین. پژوهشگران فعالیت الکتریکی مغز آنها را در حالت استراحت، هنگام گوش دادن به موسیقی و در هر دو نسخه از وظیفهٔ زمانسنجی ضبط کردند.
تحلیل نتایج رفتاری، انتظارات اولیهٔ پژوهشگران دربارهٔ توانایی زمانسنجی را تأیید کرد. غیرموسیقیدانان هنگام انجام وظیفه در سکوت تمایل به ارزیابی بیش از حد بازهٔ ۲٫۵ ثانیهای داشتند. اما پس از گوش دادن به موسیقی، دقت آنها بهطور چشمگیری بهبود یافت و تخمینهایشان به مدت هدف نزدیکتر شد.
در مقابل، موسیقیدانان از همان ابتدا دقیقتر از غیرموسیقیدانان بودند و پس از شنیدن موسیقی تغییری در عملکردشان مشاهده نشد. حس زمانسنجی بسیار آموزشدیدهٔ آنها کمتر تحت تأثیر تحریک موسیقی خارجی قرار میگرفت.
دادههای اتصال مغزی، توضیحی احتمالی برای این تفاوتهای رفتاری ارائه دادند. حتی در حالت استراحت، پیش از شروع هر وظیفهای، ساختار مغز موسیقیدانان و غیرموسیقیدانان متفاوت بود. موسیقیدانان اتصالهای طولانیبرد بیشتری داشتند که بخشهای پیشانی و پشتی مغز را بههم متصل میکردند.
در مقابل، غیرموسیقیدانان اتصالهای موضعیتری نشان دادند؛ اتصالات قویتری در خوشههای جداگانهٔ جلویی و پشتی داشتهاند. این موضوع نشان میدهد که مغز موسیقیدانان بهعنوان حالت پایه، شبکهای یکپارچهتر و جهانیتری را حفظ میکند.
این الگوهای متمایز در طول آزمایش برجستگی بیشتری یافتند. در تمام شرایط، مغز موسیقیدانان بهطور مداوم کارایی جهانی بالاتری نشان میداد. این نشان میدهد که شبکههای عصبی آنها برای ارتباط مؤثرتر و در مقیاس بزرگتری تنظیم شدهاند؛ بهطوری که امکان ادغام سریع اطلاعات از نواحی پراکندهٔ مغزی را فراهم میکند. این شبکهٔ کارآمد جهانی میتواند حمایتکنندهٔ تواناییهای برتر و پایدارتری در نگهداری زمان باشد.
در مقابل، مغزهای غیرموسیقیدانان کارایی محلی بالاتری نشان دادند. این الگو نشانگر وضعیتی پردازشی جدایانهتر است که در آن اطلاعات تخصصی درون ماژولهای محلی پردازش میشود و نه بهصورت یکپارچه در سرتاسر مغز.
چگالی کلی شبکه نیز در موسیقیدانان بالاتر بود؛ که نشان دهنده تعداد بیشتری از اتصالات عملکردی فعال در طول وظایف در مغز آنهاست. گوش دادن به موسیقی بهنظر میرسد اتصالهای غیرموسیقیدانان را تنظیم میکند، بهویژه با تقویت اتصالات در نواحی پشتی مغز که با بهبود عملکرد زمانسنجی آنها همزمان بود.
پژوهشگران بر این باورند که این یافتهها دو استراتژی متفاوت برای پردازش زمان را که تحتتأثیر تجربه شکل گرفتهاند، نشان میدهند. شبکهٔ قابل انعطاف و محلیسازی شدهٔ غیرموسیقیدانان از اثر همگامساز موسیقی بهرهمند شد؛ که ممکن است به سازماندهی فعالیتهای عصبی مورد نیاز برای وظیفه زمانسنجی کمک کرده باشد.
مغزهای موسیقیدانان، که سالها با آموزش شکل گرفتهاند، از قبل با یک شبکهٔ بسیار یکپارچه و کارآمد جهانی که برای پردازش زمان بهینهسازی شده، کار میکنند. این وضعیت پیشبرآورد شدهٔ سازماندهی، آنها را هم دقیقتر در زمانسنجی و هم کمتر تحت تأثیر نکات خارجی میکند.
این مطالعه بدون محدودیت نیست. تمام شرکتکنندگان مردان جوان بودند، بنابراین نتایج ممکن است به زنان یا افراد در گروههای سنی دیگر تعمیم نیابد. همچنین آزمایش تنها از یک قطعه موسیقی الکترونیک با سرعت متوسط استفاده کرد؛ ژانرها یا سرعتهای موسیقی متفاوت میتوانند نتایج متفاوتی بهدست دهند.
پژوهشهای آینده میتوانند این متغیرها را بررسی کرده و تصویر کاملتری از تعامل موسیقی با سازوکارهای زمانسنجی مغز ارائه دهند. علاوه بر این، اندازهگیریهای فیزیولوژیکی بیداری میتوانند به تعیین نقش آنها در اثرات مشاهدهشده کمک کنند.
این مطالعه با عنوان «گوش دادن به موسیقی اتصال عملکردی EEG را در طول تخمین زمان بعدی تعدیل میکند: مطالعهٔ مقایسهای بین موسیقیدانان و غیرموسیقیدانان» توسط جولیتا راموس‑لویو، لوئیس پ. رویز گومز و سرجیو ای. ریورا‑تلو تدوین شده است.