Запутанный мозг. Путеводитель по нейропсихологии - Ники Хейз

в подобном эффекте: для этого необходимо следить за конкретными людьми на протяжении всего периода их жизни – с рождения и до смерти. Но даже имеющиеся наблюдения (а их немало) свидетельствуют о том, что выполнение физических упражнений в зрелом возрасте, в середине жизненного пути, существенно способствует обеспечению нормальной мысленной деятельности и уменьшает вероятность развития у людей дегенеративных заболеваний мозга. Согласно результатам исследований Рашле и других (2016), полученным при сканировании мозга молодых выносливых спортсменов при сравнении их показателей с показателями здоровых людей того же возраста, не утруждавших себя нагрузками и упражнениями, у первых было обнаружено значительно большее число связей между различными областями мозга, причем не только между теми, которые заведуют зрительными и двигательными функциями, но и между теми, которые отвечают за работу памяти и познавательные способности.

Наши нейронные двигательные механизмы не запрограммированы раз и навсегда. Нет, они постоянно реагируют на практические упражнения, процесс обучения и прочие задачи, которые мы перед ними ставим. Благодаря практике мы можем развивать физические способности, навыки и умения, которые будут намного превышать те, на которые мы, по нашему мнению, якобы способны. Одна из связей между мозгом и движением, которую нам еще предстоит как следует понять, – это соотношение между активностью мозга и игрой на музыкальном инструменте.

Как мы исполняем музыку

Во время игры на музыкальном инструменте движение рук и пальцев производится при помощи сокращения мышц. Вроде бы все просто, но гораздо сложнее найти ответ на вопрос, какие именно мышцы и в какой момент сокращаются. Изобретение сканеров, в частности сканеров мозга, намного упростило поиск ответа на этот вопрос, и мы теперь можем сканировать мозг музыканта в момент игры на инструменте и тем самым получить вполне ясное представление о том, какие области мозга задействованы при тех или иных секвенциях (последовательностях повторяющихся музыкальных мотивов). Ученые из Монреальского неврологического института Р. Затор, Дж. Чен и В. Пенхьюн, опубликовавшие в 2007 году обзор обширных исследований о взаимосвязи деятельности мозга и музыки, в своем труде утверждают, что при исполнении музыкального произведения задействованы три основных аспекта физического контроля:

• ритмизация;

• последовательность;

• пространственная организация.

Каждый из этих аспектов управляется различными зонами мозга. Ритмизация, синхронность – очень важные элементы музыкального исполнения; за них отвечают три главные области:

• мозжечок;

• базальные ядра;

• дополнительная моторная область премоторной коры.

Изучение этих областей с помощью позитронно-эмиссионной томографии и других приборов показывает, что мозжечок отвечает за точный контроль очень малых интервалов, измеряемых миллисекундами, тогда как базальные ядра и дополнительная моторная область в большей мере отвечают за контроль более длительных временны́х интервалов, измеряемых в секундах. Как мы уже знаем из главы 4, наш слух использует нейронные проводящие пути, заведующие временными интервалами, синхронизацией звуков и ритмической деятельностью, так что, как видите, за эти аспекты отвечают не только три названные области, хотя именно они считаются основными. Исполнение сложных ритмов и реакция на них тоже находятся в ведении коры головного мозга, но других ее зон.

Выше мы уже рассказывали о том, что премоторная кора, в частности область, называемая дополнительной моторной, тоже играет определенную роль в этом процессе, подготавливая моторную кору для выполнения согласованной во времени последовательности действий. Такая последовательность действий, разумеется, тоже является неотъемлемой частью музыкального исполнения, поэтому при игре на музыкальном инструменте эта часть премоторной коры особенно активна. Но в такой же мере при игре активна и латеральная премоторная кора, которая, как вы помните, возбуждается, реагируя на сигналы, поступающие из внешней среды. Музыканты-исполнители очень восприимчивы к той информации, которую они получают в ответ на свои действия, и в не меньшей степени они восприимчивы к информации о действиях других исполнителей, особенно когда им приходится играть вместе. Поэтому за временны́е интервалы и последовательность отвечают обе эти области премоторной коры.

Мозжечок тоже отвечает за временны́е интервалы; способность реагировать на интервалы, измеряемые миллисекундами, позволяет ему очень точно контролировать траекторию движений. Выше мы уже говорили о том, что мозжечок получает информацию от самых различных органов чувств и интегрирует ее. Зрительную информацию он использует для создания моделей поведения с вероятными и вполне предсказуемыми результатами действий, а сами модели он использует для прямой, обратной и упреждающей связи, т. е. для быстрой корректировки или сонастройки действий в случае ошибок и для упреждения действий, ведущих к ошибкам, если их не удалось быстро скорректировать. Объединяя проприоцептивную, слуховую, тактильную и зрительную информацию, мозжечок создает ровную, беспрепятственную последовательность действий, неизмеримо важную для любого профессионального исполнения.

Многие исследования подтвердили, что мозжечок, кроме того, отвечает за процесс усвоения последовательности действий и за связь этих последовательностей между собой для создания более крупных фрагментов. Примечательно, что, совершив ошибку во время репетиции какой-нибудь малознакомой пьесы, музыканты не исправляют отдельные ноты, на которых споткнулись, как порой поступают новички, а повторяют всю секвенцию целиком. Это лишний раз говорит о том, насколько важна последовательность действий. Это побуждает мозжечок интегрировать целые части мелодии или музыкального произведения, чтобы из них сформировать более крупные фрагменты, отмеченные профессиональным исполнительским мастерством. Сходный (хотя и менее сложный) тип запоминания применяется и при обучении печатанию на клавиатуре (или пишущей машинке), когда оператор запоминает и автоматически воспроизводит с помощью специально заученного расположения пальцев всю последовательность букв в слове, вместо того чтобы сознательно нажимать букву за буквой.

Исследования мозга путем его сканирования показывают, что в этом аспекте музыкального исполнения участвуют и базальные ядра. Когда заучивается последовательность движений, активируются связи между фронтальной корой и базальными ядрами, но они же активируются и тогда, когда эта заученная последовательность движений демонстрируется во время исполнения. Музыкантов, принимавших участие в одном опыте (см. C. Бенгтссон и др., 2004), попросили наиграть на клавишах правым указательным пальцем непростую мелодию, в то время как их мозг сканировался. Иногда участникам предлагалось использовать только одну клавишу, хотя они должны были исполнить довольно сложный ритм, для чего требовался жесткий контроль временны́х интервалов. В других случаях им предлагали исполнить простой ритм, но с использованием нескольких клавиш, для чего требовалась последовательность движений. Исследователи обнаружили, что при выполнении этих двух заданий задействованы разные зоны мозга. При выполнении второго задания (на последовательность движений) более активными были базальные ядра, мозжечок и одна из сторон большого мозга при участии лобовых и теменных долей, а при выполнении первого (на временные интервалы) были задействованы премоторная кора и участки височной доли. Таким образом, исполнение музыкального произведения, требующее ритмичности и последовательности действий, пробуждает и сводит воедино активность во всех указанных областях и зонах мозга.

Что