Текст книги "Мозг и музыка. Как чувства проявляют себя в музыке и почему ее понимание доступно всем"

2. Врожденная музыкальная экспертиза

Одной из интересных тем в когнитивных науках является целительная способность музыки. Причем музыкальная терапия способна помочь человеческим существам всех возрастов и самых разных состояний разума. Эта особенность музыки приводит нас напрямую к теме музыкальной экспертизы. Довольно часто можно услышать признания типа «я не понимаю музыку» или еще более сильное выражение «у меня нет музыкальных способностей». Давайте же развеем туман неясности в отношении музыкальных способностей и внесем свет надежды и благодарности в разговор о музыке.

Музыка – это слышимое искусство. У людей фантастически элегантная система слуха готова к действию к концу второго триместра беременности. То есть, еще не рожденные дети могут слышать музыку. И они ее слышат. Одномесячные младенцы помнят те мелодии, что их мамы слушали каждый день на протяжении последнего месяца обычной полного срока беременности (у каждой мамы – своя песенка). Мы это знаем, потому что у младенцев меняется сердцебиение в ответ только на эту, знакомую мелодию.

Томография показывает, что рисунок активации мозга у новорожденных различается для диссонантных и консонантных мелодических интервалов. Эти данные очень важны. Почему? Потому что материя музыки состоит из напряженных диссонансов и благозвучных консонантов, и именно контраст между ними позволяет создавать различные мелодические рисунки. Диссонансы и консонансы служат строительными кирпичиками для творения музыкальных композиций от мелодий до симфоний. Звучащее полотно музыки сплетается из уровней напряженности и покоя подобно краскам на живописном полотне.

Четырехмесячные малыши смотрят с интересом на источник музыкальных консонансов и отворачиваются, когда раздается диссонанс. Малыши особенно не любят мелодический интервал тритон, известный в музыковедении как «дьявол в музыке» (Diabolus in musica) за свой неприятный диссонансный характер. Маленькие дети не нуждаются в изучении строительного материала музыки. С самого раннего детства наш мозг обладает готовой нейронной проводкой для восприятия основных мелодических элементов.

К восьми годам, независимо от присутствия или отсутствия формального музыкального образования, у детей развивается понимание языка тональной гармонии, что означает осознание тонального синтаксиса и основных структурных принципов музыки (более подробный рассказ о музыкальном синтаксисе оставлен до предпоследней главы в этой книге – для самых стойких и храбрых). Благодаря знанию музыкального синтаксиса детям становятся доступны те идеи и то прекрасное, которым насыщены великие музыкальные произведения.

Когда дети любят музыку, они живут ею. Они поют и играют на музыкальных инструментах с удивительной выразительностью. Они дышат музыкой. Моцарт написал свою первую симфонию и первый концерт для клавира в восемь лет. Бетховен, Лист, Шостакович и другие великие музыканты с детства поражали современников своим музыкальным дарованием. Юные гении способны захватывать нас интенсивностью своих чувств. Как маленькие пророки и сивиллы, они обладают особым доступом к передаче жизни человеческой души в звуках музыки. Они не только интуитивно понимают суть музыки, но и наполняют музыкальные идеи своей жизненной силой.

Если мы отвлечемся от особо одаренных детей и обратимся к большинству слушателей, то у меня для них есть добрая весть: отсутствие формального музыкального образования не означает проблем с восприятием музыки. Тогда как некоторые философы считают, что специальная подготовка необходима для понимания сути музыкальных произведений, эмпирические исследования и музыкальная практика говорят в защиту всеобщей универсальной чуткости к содержанию музыки. Мы все способны к пониманию музыке.

Предлагаю читателю коротенький нейропсихологической тест на музыкальные способности.

У вас есть любимая мелодия?

Если ваш ответ «да», то у вас нормальные музыкальные способности.

Если бы люди не обладали с самого раннего детства интуитивным пониманием основных мелодических элементов, если бы мы, человеческие существа, не были экипированы для восприятия музыки от природы, то музыка не стала бы всеобщим языком эмоций.

Музыка трогает наше сердце и ум, потому что у нее есть потайной ход к человеческому разуму. Чтобы приобщиться к языку музыки, достаточно обладать нормальным слухом и жить в человеческом обществе. Готовность разума к пониманию музыки не требует ни специальной подготовки, ни умственных усилий, хотя это не означает, что все произведения равны в смысле содержания и структурной сложности: «В лесу родилась елочка» довольно-таки отличается от квартетов Шостаковича. Что же касается вопроса о том, действительно ли некоторые жанры лучше, чем другие, то на это есть прекрасный ответ знаменитого джазиста Дюка Эллингтона: «Есть два вида музыки – хорошая музыка и другой вид».

Наши музыкальные предпочтения можно сравнить со склонностями в литературе. Обладание навыками чтения позволяет нам выбирать книги: кто-то любит читать Пруста и Чехова, кому-то нравятся мемуары и научная фантастика, а кто-то обожает комиксы. То же самое с предпочтениями в музыке: кому-то дороги фортепианные сонаты Шуберта и мадригалы Монтеверди, а другим нравится электронная музыка и джаз Чика Кориа. В выборе музыки мы следуем за желанием сердца, и это дело нашего вкуса, как использовать дарованное нам понимание мелодической материи.

Есть, однако, исключение. Некоторым людям не дано понимать музыку самым радикальным образом. У этих людей нормальный слух и нормальные интеллектуальные способности, но для них любая музыка звучит как шум, как бряканье сковородок и кастрюль. Такая проблема восприятия называется амьюзией.

Подобно дальтонизму, мелкому дефекту обработки зрительной информации, амьюзия, скорее всего, происходит из-за мелкого дефекта слуховой обработки. В результате этого у амьюзиков отсутствует механизм формирования системы отсчета для восприятия музыки. Мелкий сбой в восприятии звуковой информации ведет за собой полную неспособность уловить содержание в мелодических рисунках. Вполне вероятно, что когнитивная глухота к музыке вызвана недостаточным уровнем спектрального разрешения при анализе мелодической информации, что совершенно не влияет на восприятие интонации в речи. Но вот что касается мира чувств и мыслей, населяющих музыку, то он закрыт для амьюзиков навсегда.

Для всех других людей музыкальная экспертиза интуитивна. Музыка – это щедрый дар цивилизации. Конечно же, некоторые люди обладают яркими способностями к музыке, так же как другие одарены талантом к плаванию, программированию, гимнастике или рисованию. Но пока способности не испробованы, они остаются скрытыми. У человека может быть обворожительный голос, беглые пальцы и дар к музыкальной импровизации, но тот, кто робеет или ленится испробовать свои музыкальные способности, рискует упустить свой шанс деятельного вхождения в мир музыки.

Что же касается понимания музыкального содержания, то люди обладают интуитивной способностью улавливать эмоции в мелодиях и гармониях. Мелодические образы входят в наши души с той же непосредственностью, как солнечные лучи входят на рассвете в окно, распахнутое на восток.

Музыкальное образование, безусловно, обогащает восприятие музыкальных произведений. Более того, занятия на музыкальном инструменте полезны для развития детей и для поддержания когнитивных функций у пожилых людей. Тем не менее формальное музыкальное образование не критично для музыкальной чуткости. Основные принципы передачи информации в музыке настолько просты, что они доступны всем, а понимание сути музыки опирается на интуицию и эмоциональную чуткость. Вот почему мы беззащитны перед волшебством мелодий и гармоний, созданных одаренными музыкантами.

Чувства – это суть искусства музыки. Но объяснить, что именно делает данное музыкальное произведение притягивающим, завораживающим, почти невозможно. Это все равно что пытаться объяснить любовь. Дело обстоит намного проще с объяснением строительного материала музыки. По контрасту с трудностью толкования музыкального содержания основные мелодические элементы являют собой образец ясности и простоты. Эта элегантная простота рождается из прямой связи между характером мелодических элементов (кирпичиками музыки) и нейробиологией слуха. В отличие от трудности, а то и невозможности объяснения магнетизма музыки, мелодические элементы вполне доступны для рассмотрения и описания. Например, все знают, что некоторые сочетания звуков приятны для слуха, а некоторые – не очень. Эта разница, понятная даже малышам, позволяет нам заглянуть в волшебный инструментарий музыки с научной точки зрения.

Разница в характере между консонансами и диссонансами совсем не мелочь: не будь контрастных элементов, музыка превратилась бы в пресную кашу. Было время несколько столетий назад, когда музыкантам советовали сгладить присутствие диссонансов, так чтобы музыка лилась как мирный молитвенный поток, без напряжений и конфликтов. Мы читаем в учебнике XVIII века: «Присутствие диссонансов должно быть ограничено их появлением в проходящих нотах и на слабую долю». Но избегание и маскировка диссонансов никак не подходили для тех композиторов, чьим желанием было отобразить внутреннюю жизнь людей во всей ее полноте – для тех, кто хотел отобразить в музыке те страдания, радости и надежды, что пронизывают наши мысли и чувства и сплетают ткань нашего существования. Потребности души и художественная чуткость музыкантов привели к смелым разведкам в тональном пространстве, а это, в свою очередь, открыло новые выразительные возможности в музыке.

Словосочетание «тональное пространство» предполагает наличие расстояний и расположений. В тональном пространстве располагаются музыкальные композиции, несущие в себе чувства и мысли. В этом слышимом пространстве есть свои правила, порожденные скрытым измерением обертонов.

Одной из моделей, объясняющих нашу физическую Вселенную, является Теория Струн, которая работает с супермалыми скрытыми измерениями, не поддающимися наблюдениям. А вот скрытое измерение мелодической материи вполне доступно для исследования, и это позволяет нам заглянуть в самые начала вселенной музыки.

3. Вибрация

Для объяснения строительного материала музыки нам понадобится образ струны. Представьте, что вы тронули гитарную струну, она зазвучала и при этом стала выглядеть расплывчато. Почему расплывчато? Потому что она вибрирует. Следующий вопрос может показаться нелепым. Что означает «струна вибрирует»? Ответ на этот вопрос ведет нас к образу скрытого измерения обертонов и к закону лености, известному как принцип наименьших усилий.

Итак, представьте, что вы ущипнули струну и она завибрировала. Вибрация означает молниеносное деление струны на 2, 3, 4, 5, 6, и так далее частей. При каждом делении струна производит легчайший призвук, называемый обертоном (гармоникой). Последовательность этих мимолетных призвуков образует шлейф призвуков, называемый обертоновой серией (рис. 1). Точно такой же процесс происходит с колонной воздуха во флейте, тромбоне и горле певца. Любой естественный звук окутан облаком обертонов, и чем дальше обертон в серии, тем он слабее. А теперь представьте, как обертоновые шлейфы-серии входят в отношения между собой. Эти отношения определяют характер мелодических элементов.

Рис. 1. Обертоновая серия (незавершенная) для ноты До

4. Мелодические частицы и скрытое измерение обертонов

Любой натуральный звук являет собой аккорд, состоящий из фундаментального (основного) тона и длинного шлейфа легоньких обертонов. Представьте, что вы слышите песенку «В лесу родилась елочка». Наш разум сознательно регистрирует только фундаментальные тона, поскольку обертоновые серии слишком слабы для обычного уха, и анализ отношений между сериями происходит на подсознательном уровне. Естественно, что и запись нотами «В лесу родилась елочка» использует фундаментальные тона (рис. 2).

Рис. 2. Мелодия записана нотами, каждая из которых – это фундаментальный тон-«частица»

То, что мы сознательно слышим, и то, что мы записываем нотами, – это «частицы», каждая из которых заключает в себе обертоновую серию. Когда мы слушаем музыку, эти серии как бы разворачиваются для нашей системы слуха, и наш мозг сортирует звуки и их сочетания согласно отношениям между обертоновыми сериями. Анализируя эти отношения, система слуха дает нам ощущение характера звучания: или мирный консонанс, или напряженный диссонанс. Суть этой разницы в количестве общей информации или, так сказать, в родственности по обертоновой линии (рис. 3, цветная вклейка).

Так же как семейные отношения определяются родственной близостью, характер мелодических элементов зависит от количества общих обертонов. Причем не всяких обертонов, а только самых сильных, тех, что появляются в самом начале обертоновой серии. Дело обстоит так: когда основной тон второго звука дублирует один из сильных начальных обертонов первого звука, то происходит дублирование «громкой» информации. Такое дублирование производит особый эффект – консонанс. Чем больше общей «громкой» информации – то есть, чем больше общих сильных обертонов в двух разных обертоновых сериях, – тем меньше усилий на обработку такого звукосочетания и тем стройнее слуховое ощущение. Именно такой особенностью обладает мажорное трезвучие.

Рис. 3. Консонансы и дублирование важной информации: в октаве фундаментальный тон второго звука дублирует первый (самый сильный) обертон первого звука

Слушая музыку, мы схватываем фундаментальные (основные) тона, тогда как легонькие призвуки-обертоны остаются как бы «свернутыми» внутри явно слышимых музыкальных звуков. Скрытое измерение обертонов обнаруживает себя тембрами. Та же самая нота окрашивается по-разному, когда она озвучена голосом или гитарой, скрипкой или валторной. Различия в тембровой окраске определяются амплитудой определенных обертонов в серии. Обертоновая серия как бы обнажается в музыкальных тембрах.

5. Пифагорейские интервалы

Есть геометрия в звучанье струн.

Пифагор

Если мы отнесемся с вниманием к самому началу обертоновой серии, то мы сразу заметим, что первые три обертона образуют знаменитые мелодические интервалы, известные как пифагорейские интервалы: октава, квинта и кварта (рис. 4). Все три интервала принадлежат к консонансам. Они названы в честь греческого философа и геометра Пифагора Самосского (автора теоремы о прямоугольных треугольниках и уравнения a²+ b²= c²). Пифагорейские интервалы встроены в самое начало обертоновой серии любого натурального звука. Это закон физики. Когда мы слышим какой-либо музыкальный звук, наша система слуха ухватывает фундаментальный тон, за которым следуют сначала пифагорейские интервалы, а уж затем все остальные призвуки-обертоны в обертоновой серии.

Рис. 4. Пифагорейские интервалы появляются в самом начале обертоновой серии любого звука

Обсуждать пифагорейские интервалы – одно удовольствие, поскольку, во-первых, они обладают изящной арифметической простотой выражения. Как результат деления струны во время вибрации пифагорейские интервалы выражаются следующими дробями: октава (первое деление) = ½; квинта (второе деление) = ⅔; кварта (третье деление) = ¾. Напомним, что эти интервалы появляются в самом начале обертоновой серии, и потому они самые сильные и «громкие» (рис. 5).

Связь между простотой числового выражения и приятным звучанием с давних времен занимала внимание философов. «Божественным» пифагорейским интервалам было посвящено множество трактатов. На знаменитой фреске Рафаэля «Афинская школа», Пифагор обучает внимающего ему юношу не геометрии и не философии, но музыке.

Если сопоставить записанные нотами обертоновые серии любого из пифагорейских интервалов, то мы видим дублирование сильных начальных обертонов. Такое дублирование важной информации облегчает обработку пифагорейских интервалов для системы слуха. Известно, что рисунок активации мозга в ответ на консонансы и диссонансы различается у однодневных младенцев и что четырехмесячные малыши предпочитают консонансы. Эти данные говорят нам о врожденной человеческой экспертизе в отношении мелодических «частиц», о том, что эта экспертиза опирается на автоматические и подсознательные процессы обработки слуховой информации.

Рис. 5. Пифагорейские интервалы октава, квинта и кварта встроены в самое начало обертоновой серии любого натурального звука. Эти три обертоны и следующий за ними четвертый обертон образуют трезвучие в мажоре, которое ощущается даже маленькими детьми как «веселое». Мажорное трезвучие состоит из самых сильных начальных обертонов одного звука. Когда разные звуки собираются в мажорное трезвучие, происходит взаимное дублирование сильнейших обертонов. Обозначения: Терция М = мажорная терция (2 тона). Терция м = минорная терция (полтора тона). Поскольку в музыке есть понятие октавного эквивалента, то мы узнаем мажорное трезвучие, даже если тона звучат через октаву (или две, или три октавы)

Главной уликой важности «семейных связей по обертоновой линии» является роль октавы. Представьте два разных звука образующих мелодический интервал. В интервале октавы фундаментальный тон второго звука дублирует первый (самый сильный) обертон первого звука, и эта особенность упрощает процесс обработки октавы системой слуха. В результате октава воспринимается как «тот же» звук, но только выше или ниже. Например, когда дедушка и внук поют вместе песенку, то дедушка поет ее ниже, а ребенок – выше. «Ниже» и «выше» в этом случае означает расстояние в октаву. По всему миру, когда семья из взрослых и детей поет песню вместе, то кто-то наверняка поет ее в октаву и при этом все уверены, что они поют ту же самую мелодию. Таков эффект дублирования самого сильного обертона.

6. Автограф консонансов в записях работы мозга

Разные комбинации звуков требуют от мозга различных затрат на их обработку, что и определяет характер звучания. Именно поэтому консонансы отличаются на слух от диссонансов. Разница в наших слуховых ощущениях зарождается в тайной особенности любого натурального звука – в обертоновой серии. Обертоновые серии образуют «скрытое измерение», поскольку мы не способны сознательно уловить тот аккорд из призвуков-обертонов, который содержится в каждом обычном звуке. Хотя мы сознательно не замечаем обертоновые серии, наш мозг схватывает и анализирует их отношения. Именно этот тайный процесс дал жизнь искусству музыки.

Для людей нет необходимости изучать консонансы и диссонансы, чтобы понять различие в их звучании, поскольку механизм подсознательной обработки берет на себя заботу и о распознавание, и об ощущении. Мы обладаем интуитивным пониманием основных элементов мелодической материи. Исследуя реакции человеческого мозга на мелодические интервалы, ученые нашли, что реакции системы слуха на глубоком уровне ствола головного мозга оказались сильнее и стройнее для консонансов, чем для диссонансов. Скорее всего, именно общность важной спектральной информации работает синергетически при восприятии благозвучных консонансов. Полученные данные указывают на связь реакций системы слуха с характером музыкальных сочетаний и потому могут быть смело названы нейрофизиологическим автографом элементов мелодической материи.

Даже более впечатляющими были результаты исследования реакций системы слуха на трезвучия. В обычной музыке основных трезвучий всего четыре: мажорное, минорное, уменьшенное и увеличенное. Замеряя ответы системы слуха на трезвучия, исследователи нашли градиент ощущаемого (перцептуального) комфорта. Уровни комфорта проявились в различиях у замеренных реакций. «Веселое» трезвучие в мажоре произвело самые стройные, связные реакции. За ним следовал «грустный» минор. Следующим по уровню комфортности было уменьшенное трезвучие, обнимаемое тритоном (прозванным за свое неприятное звучание Diabolus in musica), и последним было увеличенное трезвучие (рис. 6).

Рис. 6. Градиент перцептуального комфорта для трезвучий: мажорное (1), минорное (2), уменьшенное (3) и увеличенное (4). Максимальная комфортность для мажорного трезвучия (1) и минимальная для увеличенного трезвучия (4)

Давайте присмотримся к этим результатам сквозь призму скрытого измерения обертонов. Среди четырех трезвучий мажорное является чемпионом по общей информации. Мажорное трезвучие состоит из фундаментального тона и следующих за ним трех обертонов (учитывая октавную эквивалентность). Все звуки мажорного трезвучия – близкие родственники по обертоновой серии, и вместе они создают гармоничную семью. Общность важной спектральной информации объясняет стройность и связность реакций ствола головного мозга в ответ на звучание «веселого» мажорного трезвучия. По контрасту, звуки уменьшенного и увеличенного трезвучий не обладают такими крепкими родственными связями и это, скорее всего, имеет отношение к напряженному характеру их звучания.

Отсюда понятно, почему унисон – сочетание из тех же нот – показывает самый высокий уровень связности реакций ствола головного мозга. В следующий раз, когда вы услышите приятное сочетание звуков, вспомните о законе лености: чем проще процесс обработки данного мелодического элемента, тем приятнее он звучит.

Увеличенное трезвучие было наименее комфортным для системы слуха (согласно данным), и оно же является самым необычным среди трезвучий. Увеличенное трезвучие построено на тонах целотонной гаммы, популярной в музыке о странных мирах и волшебных персонажах, таких, как колдун Черномор в опере Глинки «Руслан и Людмила». В свою очередь, целотонная гамма являет собой искусственное создание, лишенное тональной иерархии (рис. 7).

Рис. 7. Целотонная гамма и метаморфоза пифагорейских интервалов. Все кварты и их обращения преобразованы в тритоны. Увеличенные квинты звучат невинно, превратившись в энгармонически равные минорные сексты. Только один пифагорейский интервал остался верен себе – октава

Важно помнить, что закон лености строго локализован и имеет смысл только для базовых элементов восприятия. По большому счету, наш разум наслаждается интересными и необычными рисунками информации. Те же самые мелодические элементы служат строительным материалом для всех видов музыки – от простеньких напевов и хитов Бейонсе до опер Вагнера и «Микрокосмоса» Бартока. Так, в «Лунной сонате» Бетховена цепочки из напряженных тритонов магически передают томление души. В «Трио» Равеля «странные» увеличенные трезвучия сплетаются в обворожительно звучащее полотно. И основные мелодические элементы, и методы кодирования в музыке очень просты, но вот уровни сложности закодированной информации колоссально различаются.

Контраст между простотой элементов и сложностью структур, состоящих из этих элементов, является нам не только в музыке. Например, давно исчезнувшие звезды стали источником строительного материала для нашей планеты и тех, кто ее населяет. Конечное число базовых химических элементов в звездной пыли организовалось в разнообразные структуры, включая живые организмы, сложность которых может быть бесконечной. Достаточно вспомнить об организации и работе человеческого мозга, этой самой сложной структуре, известной для современной науки. Мы все еще не можем объяснить механизмы мышления, а неостанавливающаяся пластичность мозга делает задачу создания коннектома (карты всех связей в мозге) невероятно сложной.

Приложение закона лености к мелодическим элементам имеет интересные последствия, так как закон лености позволяет нам думать о музыкальных композициях в терминах распределения энергии: на уровне нейронных сетей система слуха производит меньше затрат на обработку консонансов и больше затрат на обработку диссонансов. С точки зрения градиента нейронных затрат на обработку слуховой информации любая тональная композиция создана из уровней энергии. Когда эти уровни талантливо организованы во времени, их конфигурация преображается человеческим разумом в эстетические эмоции. Такое определение справедливо и для популярной сегодня электронной музыки, и для бессмертного «Искусства фуги» Иоганна Себастьяна Баха, и для фольклорных мелодий. Образ музыки как динамического поля не просто метафора, но психофизическая реальность.