Ученые из Института наук о мозге Макса Планка в Германии и лаборатории компьютерных наук компании Sony в Японии изучили, как именно мозг воспринимает и обрабатывает звуки музыки, и почему люди могут получать удовольствие от композиций, которые они слышали множество раз и знают каждую ноту. Исследование опубликовано в научном журнале Philosophical Transactions of the Royal Society B (RSTB).
Метод специалистов основывался на модели предсказательного кодирования музыки (ПКМ). Концепция ПКМ предполагает, что музыкальные ожидания и последующие сюрпризы (выполнение или нарушение этих ожиданий) и есть источник удовольствия от музыки.
За основу исследования взяли аккордные последовательности из коммерчески успешных поп-песен. Эти мотивы извлекли из набора данных McGill Billboard, включающего всего более 80 тыс. аккордов из 745 композиций, попадавших в чарт Billboard «Hot 100» в США в период с 1958 по 1991 год.
В экспериментах в общей сложности приняли участие 64 человека, 13 из которых профессионально занимаются музыкой. Им представили музыкальные фрагменты и попросили оценить насколько им понравилось или не понравилось то, что они услышали.
Исследователи использовали четыре вычислительные модели для моделирования и прогнозирования ответов участников. Эти модели были разработаны для представления различных аспектов музыкального ожидания: две сосредоточены на сенсорных элементах, одна — на сочетании сенсорных и когнитивных элементов, а третья — исключительно на когнитивных аспектах.
Оказалось, что наибольшую роль при получении удовольствия от музыки играло не восприятие услышанного, а то, насколько люди были знакомы с подобными мелодиями и мотивами.
Ученые предположили, что музыка обрабатывается в мозгу двумя системами — быстрой и медленной. Одна отслеживает структуру произведения в реальном времени, а вторая — генерирует прогнозы о том, как будет звучать оставшаяся часть композиции.
«Люди получают удовольствие от музыки благодаря подтверждению и нарушению собственных прогнозов. Эти предсказания в основном усваиваются благодаря длительному прослушиванию произведений определенного жанра, но на них также влияет то, как звуки обрабатываются в мозгу. Так что на самом деле это формируется как природой, так и воспитанием», — отметил один из авторов исследования Винсент Чунг.
Ранее ученые объяснили, как подобрать музыку для борьбы с зимней хандрой.