Gęsia skórka, zwężone źrenice, spowolnione tętno. Muzyka to nie tylko doznania artystyczne.

„Oda do radości”, „Bohemian Rhapsody”, „Billie Jean” – to nic innego, jak zestawy fal akustycznych, które zostały w odpowiedni sposób porozkładane w czasie. Kiedy docierają do słuchacza, wywołują u niego nie tylko doznania artystyczne, lecz także efekty fizjologiczne. Muzyka może spowalniać tętno, zmniejszać częstość oddechów, obniżać ciśnienie – dowiedli w 2024 r. naukowcy z University College London i z Sorbonne Université. Może też zwężać źrenice i kurczyć mięśnie przywłosowe, prowadząc do piloerekcji, czyli tzw. gęsiej skórki – wykazały analizy „Scientific Reports” i „Biological Psychology”. Z niektórych doniesień wynika nawet, że to, czego się słucha, wpływa na układ odpornościowy czy hormonalny (np. na stężenie kortyzolu).

Takie zależności oznaczałyby, że dźwięki oddziałują na ciało w sposób mierzalny i jednoznaczny – jak promieniowanie UV, które opala skórę niezależnie od tego, czy ktoś lubi słońce, czy nie. A jednak na każde badanie świadczące o tym, że muzyka obiektywnie zmienia ludzką fizjologię, można znaleźć dwa inne, z których wynika, że jej percepcja jest bardzo subiektywna.

Dźwięki i pomiary

Pomiary, które oceniają wpływ muzyki na ustrój człowieka, są może odarte z romantyzmu, ale za to bardzo przydatne naukowo. Weźmy taki przykład: w 2021 i 2022 r. ukazały się dwie metaanalizy, których autorzy chcieli ocenić, czy odpowiednio dobrane kompozycje mogą poprawiać sprawność osób z chorobą Parkinsona. Pacjentom puszczano utwory o rytmie dopasowanym do tempa powolnego chodu i oceniano ich postępy w samodzielnym stawianiu kroków. Okazało się, że taka interwencja usprawnia fizjoterapię niezależnie od muzycznych gustów badanych. Z tego wynika, że dźwięki mogą oddziaływać na ciało na bardzo podstawowym poziomie.

Wykazano też, że słuchanie odpowiednich kompozycji dźwiękowych może znacząco łagodzić ból. Albo łagodzić objawy depresji i zmniejszać lęk u osób z demencją. Autorzy wszystkich tych analiz podkreślają, że dźwięki muszą być dobrane do odbiorcy. Tylko jak to zrobić dla tysiąca uczestników badań klinicznych?

Z pracy, która ukazała się w 2024 r. na łamach „Nature Mental Health”, wynika, że ludzkie ciało najlepiej reaguje na te kompozycje, które są mu dobrze znane. Na przykład osoby z demencją dobrze odpowiadają na ulubione utwory z młodości. Badania przeprowadzone na początku tego roku przez naukowców z University of California, University of Southern California i University of Arizona wykazują, że ten efekt jest tym silniejszy, im bardziej autobiograficzny charakter ma dany utwór (np. wiąże się z pierwszym pocałunkiem).

To dlatego, że – jak wykazały badania z użyciem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego – dźwięki przypisane do wspomnień intensywnie aktywują tzw. sieć domyślną mózgu (DMN), odpowiedzialną m.in. za autorefleksję i analizę wątków autobiograficznych. Zdaniem autorów badania nostalgiczne utwory nie tylko przywołują dawne wspomnienia, ale też pomagają budować na nowo swoją tożsamość. To z kolei ma walor terapeutyczny.

Jednak naukowcy z McGill University uważają, że aby prawidłowo personalizować utwory muzyczne wykorzystywane w badaniach, nie trzeba wcale wiedzieć, przy której piosence badani przeżyli swój pierwszy raz. W lutym tego roku eksperci ci wykazali na łamach „Pain”, że jeśli muzyka ma prawidłowo działać na ciało, to powinna być optymalnie dopasowana do „wewnętrznego tempa” danej osoby. Poprosili 60 ochotników, by wystukali palcami rytm znanej melodii „Twinkle, Twinkle, Little Star” w tempie, które jest dla nich najbardziej naturalne. Na tej podstawie ustalili, jaki jest „wewnętrzny rytm” badanych. Nazwali go spontaneous production rate (SPR).

Potem każdemu z uczestników zadawano umiarkowany ból (kontrolowane impulsy cieplne kierowane na przedramię). Równocześnie puszczano im muzykę: dopasowaną do ich SPR, a także w tempie szybszym i wolniejszym. Grupa kontrolna znosiła natomiast ból w ciszy. Nieprzyjemne dolegliwości były najsilniejsze u tych, którzy nie słuchali niczego, a najsłabsze – u osób, którym puszczano muzykę w odpowiednim rytmie (efekt był niezależny od stylu utworu).

Muzykę można dopasowywać do fizjologii na jeszcze bardziej zaawansowanym poziomie – dowodzą badania opublikowane w lipcu. Ich autorzy, naukowcy z Universitat Autònoma de Barcelona, puszczali badanym utwory skomponowane przez sztuczną inteligencję, a następnie mierzyli u nich rozszerzenie źrenic, częstość mrugnięć i reakcję skórno-galwaniczną (świadczy pośrednio o stopniu pobudzenia, ponieważ rejestruje subtelne różnice w potliwości skóry). Na tej podstawie, a także na bazie szczegółowych ankiet wypełnianych przez uczestników, ustalali, która muzyka jest dla danej osoby najbardziej ekscytująca. Te dane uwzględniano w kolejnych promptach – aż AI zaczęła tworzyć dla każdego badanego zindywidualizowaną, silnie oddziałującą na fizjologię ścieżkę dźwiękową.

Autorzy projektu uważają, że w przyszłości taki proces kalibrowania będzie można przeprowadzać w ciągu kilku minut, a nawet sekund. Chcieliby w ten sposób tworzyć kampanie reklamowe ze spersonalizowanym tłem dźwiękowym, muzykę filmową dopasowywaną do każdego widza z osobna albo ścieżki dźwiękowe poprawiające wydajność w pracy.

Czytaj też (Polityka): Maurice Ravel, nie tylko twórca „Boléro”. Trudno o bardziej zmysłową muzykę niż jego

Kompozycje i rozpraszacze

Kto kiedykolwiek szukał muzyki do pracy lub nauki na Spotify czy YouTube, ten wie, że serwisy te toną w utworach, które obiecują użytkownikom poprawę skupienia i wydajności. Większość tych deklaracji nie ma solidnego ugruntowania w danych naukowych. Co nie oznacza, że słuchanie takiej muzyki nie ma wpływu na mózg. W lutym na łamach „PLOS One” ukazała się publikacja, której autorzy postanowili zweryfikować deklaracje dołączane do utworów typu „work flow” (czyli poprawiających wydajność, np. w pracy) oraz „deep focus” (rzekomo zwiększających koncentrację).

Badacze doszli do wniosku, że kompozycje mające poprawiać skupienie nie wywierały żadnego korzystnego efektu na pracowników. Ale kawałki typu „work flow” rzeczywiście poprawiały szybkość i dokładność wykonywania trudnych zadań umysłowych. Z jednym zastrzeżeniem – skuteczność tych utworów porównywano z dwoma innymi tłami dźwiękowymi. Pierwsze to muzyka popularna z radia. Drugie – typowy hałas biurowy, w którym pojawiają się rozmowy współpracowników, odgłosy suwanych krzeseł, pracujących drukarek itp. W takiej sytuacji pozbawiona słów muzyka w słuchawkach mogła działać na korzyść pracowników po prostu dlatego, że „odcinała” ich od chaotycznego otoczenia. Naukowcy nie oceniali, jak zadziałałaby sama cisza albo jednostajny szum.

Inne badania, przeprowadzone w kwietniu na Ohio State University, pokazały, że muzyka tła, która jest nieodpowiednio dopasowana do potrzeb pracowników, pogarsza ich samopoczucie, koncentrację i wydajność, a z czasem może doprowadzać do wyczerpania poznawczego. Taki skutek obserwowano zawsze wtedy, gdy utwory puszczane w tle miały nieodpowiednie dla danej osoby głośność, tempo, złożoność lub intensywność.

Melodie i okablowania

Wpływ muzyki na fizjologię jest tak trudny do zobiektywizowania, ponieważ te same dźwięki mogą być przetwarzane przez różnych ludzi w zupełnie inny sposób. Na przykład osoby z anhedonią muzyczną mogą czerpać zadowolenie z jedzenia, seksu czy kontaktów społecznych, ale nie z muzyki – ich układ nagrody jest na nią nieczuły.

Przez lata sądzono, że jeśli ktoś odczuwa przyjemność, to powinna być dla niego dostępna we wszystkich kategoriach, których jest w stanie doświadczyć. Jednak nowe badania pokazują, że to zbyt uproszczony obraz. W pracy opublikowanej w sierpniu na łamach „Trends in Cognitive Sciences” wykazano, że w mózgach anhedonistów występuje słabsza łączność między zakrętem skroniowym górnym (odpowiedzialnym za analizę dźwięków) a jądrami nagrody. To oznacza, że osoby niewrażliwe na muzykę nie mają problemów ze słuchem, ale informacje na temat dźwięków nie mogą się przebić do systemu nagradzania, dlatego nie otrzymują emocjonalnych etykiet.

Nietypowe „okablowanie” może również dotyczyć innych obszarów mózgu, np. tych związanych z funkcjami wykonawczymi i z przełączaniem uwagi. Badania, które ukazały się w 2020 r. w „NeuroImage”, wykazały, że słuchanie muzyki przeszkadza osobom z ADHD podczas wykonywania zadań językowych, ponieważ prowadzi do desynchronizacji aktywności ich neuronów, np. w korze ciemieniowej. Co oznacza, że dźwięki utworu (zwłaszcza jeśli zawiera wokal) konkurują z zadaniami werbalnymi, prowadząc do tzw. konfliktu językowego. Tego samego efektu nie stwierdzono, gdy badani słuchali bardzo jednostajnych dźwięków, np. białego szumu. To dlatego, że układ nerwowy, który tonie w chaosie, potrzebuje wyciszenia, a nie kolejnych bodźców.

W innych mózgach dochodzi do odwrotnej sytuacji – są nieustannie zanurzone w głębokiej ciszy. Tzw. ciche umysły są przedmiotem badań w Anauralia Lab przy University of Auckland. Analizuje się tam procesy związane z „uchem umysłu i wewnętrznym głosem” (mind’s ear and inner voice). Kiedy są one niesprawne, użytkownik nie potrafi wyobrazić sobie nawet szczekania psa czy syreny policyjnej, mimo że wie, jak te dźwięki brzmią. Ta ostatnia przypadłość nosi nazwę anauralii.

W kwietniu badacze z Auckland poświęcili jej całą konferencję. Zwrócono uwagę, że osoby z „cichymi umysłami” nie znają nawet własnego wewnętrznego głosu. Nie mówią do siebie w myślach. Nie wykazano jednak, żeby z tego powodu doświadczały jakichś szczególnych trudności. Przeciwnie, wygląda na to, że osobom tym łatwiej przychodzi skupienie. To odwrotnie niż u ludzi z hiperauralią, u których wyobraźnia dźwiękowa jest tak silnie rozwinięta, że może nawet przechodzić w halucynacje słuchowe.

Czytaj też (Polityka): Spotify znalazł haczyk na słuchaczy. Tylnymi drzwiami zalali go właśnie artyści widmo

Brzmienia i mechanizmy

Oddziaływanie muzyki na fizjologiczne procesy danej osoby zależy więc w dużej mierze od wrodzonych skłonności. W marcu w Instytucie Maxa Plancka przeprowadzono analizę genomów i preferencji ponad 9 tys. bliźniąt i ustalono, że aż 54 proc. zmienności związanej z percepcją muzyki wynika z DNA. Reszta to kwestia środowiska, w jakim ktoś dorastał, ludzi, których spotykał, i kompozycji, przy jakich się wychowywał.

A jednak – uważają autorzy pracy w majowym „Nature Review Neuroscience” – na pewnym poziomie muzyka działa tak samo na wszystkich. Powołują się tu na zjawisko rezonansu neuronalnego (NR). Ma ono polegać na tym, że układ nerwowy nie przetwarza muzyki pasywnie, lecz aktywnie dostraja się do niej, synchronizuje z nią i „współrezonuje”. To dlatego potrzeba ruchu w rytm muzyki ma charakter uniwersalny i pozakulturowy – argumentują autorzy. I dodają, że ciało dostraja się do dźwięków nie tylko wtórnie – za pośrednictwem mózgu, lecz także bezpośrednio – za pomocą obwodowego układu nerwowego, mięśni szkieletowych itp.

Trzeba jednak podkreślić, że omawiana praca ma charakter teoretyczny. Próbuje wyjaśnić, jak takie mechanizmy mogłyby działać, ale nie dowodzi ich prawdziwości na drodze eksperymentalnej. Tym bardziej że wrodzoną i pozakulturową chęć do poruszania się w rytm muzyki da się wyjaśnić inaczej. Autorzy badań opublikowanych w lutym na łamach „PLOS One” uważają np., że dźwięki pobudzają te obszary mózgu odpowiedzialne za kontrolę ruchu i jego koordynację, a także za powtarzające się zachowania. Mają tu na myśli prążkowie grzbietowe – część mózgowia szwankującą np. u osób z chorobą Parkinsona.

Badacze doszli do tych wniosków, analizując reakcje osób neurotypowych oraz niewrażliwych na muzykę (czyli tych z anhedonią), którym puszczali utwory o zróżnicowanej złożoności rytmicznej. Wykazali, że zarówno u ludzi lubiących muzykę, jak i u tych nieczerpiących z niej przyjemności występuje podobna chęć do ruchu (np. tupania nogą, stukania palcami, ruszania głową do rytmu). Zdaniem autorów świadczy to o tym, że informacje o bodźcach dźwiękowych przemierzają w mózgu bardzo różne ścieżki: jedne skutkują subiektywną oceną i reakcjami emocjonalnymi, a inne, zupełnie niezależne, wywołują pobudzenie, np. ruchowe.

Bębnienie i walenie

Skoro muzyka może wpływać na podstawowe reakcje biologiczne, to należy się spodziewać, że nie jesteśmy jedynym gatunkiem, który jest na nią wrażliwy. I rzeczywiście dla wielu zwierząt – od ptaków, przez małpy, aż po owady – muzyka jest ważnym elementem codziennego życia. Niektóre gatunki tworzą ją za pomocą własnych narządów (struny głosowe, odnóża), inne – za pośrednictwem zewnętrznych obiektów. W maju „Current Biology” opisywała, że odrębne stada szympansów wygrywają na pniach drzew inne rytmy. Autorzy uważają, że naczelne te używają bębnienia nie tylko do porozumiewania się z przedstawicielami swojego gatunku, ale też do wyrażania emocji.

Komunikacja i uczucia często są spojone w kompozycjach dźwiękowych tworzonych przez zwierzęta. W lutym na łamach „Science” i „Science Advances” ukazały się dwie odrębne, ale wzajemnie uzupełniające się publikacje, których autorzy przeanalizowali ponad 65 tys. sekwencji wokalnych waleni. Chcieli sprawdzić, czy śpiewy tych zwierząt są (pod względem struktury, charakterystyki, sposobu transmisji) bliższe ludzkiemu językowi, czy raczej ludzkiej muzyce. Okazało się, że pieśni, zwłaszcza humbaków, są efektywne komunikacyjnie, ale nie przekazują takich znaczeń, jak „jedzenie” czy „zagrożenie”.

Zdaniem badaczy może to oznaczać, że śpiewy waleni to nie język, lecz raczej rodzaj muzyki. Podobnie jak ona są złożone, mają powtarzalne wzorce, spełniają funkcje społeczne i emocjonalne, a niekoniecznie typowo informacyjne. Są też kulturowo przekazywane – poprzez słuchanie i odtwarzanie sekwencji. Dowiedziono nawet, że walenie stosują podobne do ludzi ułatwienia w przekazie międzypokoleniowym. „Utwory” dla młodych osobników są prostsze i bardziej powtarzalne, podobne do dziecięcych piosenek i rymowanek. I może to jest właśnie klucz do zrozumienia biologicznego podłoża muzyki. Jej funkcja jest równie wielowątkowa, co drzewo taksonomiczne. Na bardzo podstawowym poziomie służy do wyrażenia komunikatów i pobudzania prostych funkcji ciała. Jednak przy pewnym stopniu złożoności (życia) zaczyna wyrażać coś więcej.

WSPÓŁPRACA MARIA ZGUDA