Bagaimana otak kita memproses musik

ringkasan: Para peneliti telah menemukan bagaimana otak memproses melodi, menciptakan peta rinci aktivitas korteks pendengaran. Studi mereka mengungkapkan bahwa otak melakukan dua tugas saat mendengarkan musik: melacak nada dengan neuron yang digunakan dalam ucapan dan memprediksi umpan balik di masa depan menggunakan neuron khusus musik.

Pencapaian ini memperjelas teka-teki persepsi melodi yang sudah lama ada, menunjukkan bahwa beberapa proses saraf untuk musik dan ucapan terjadi secara bersamaan, sementara proses saraf lainnya bersifat musikal secara unik. Penemuan ini meningkatkan pemahaman kita tentang respons otak yang kompleks terhadap musik dan membuka jalan untuk mengeksplorasi efek emosional dan terapeutik dari musik.

Fakta-fakta kunci:

1. Pemrosesan musik ganda: Otak melacak nada melodi menggunakan neuron yang juga terlibat dalam pemrosesan ucapan dan menggunakan sekumpulan neuron unik untuk memprediksi not musik.
2. Neuron unik untuk musik: Untuk pertama kalinya, para peneliti telah mengidentifikasi neuron yang secara khusus didedikasikan untuk mengantisipasi rangkaian nada melodi, terpisah dari pemrosesan ucapan.
3. Jalur saraf yang umum dan unik: Studi ini menunjukkan bahwa meskipun musik dan ucapan berbagi beberapa jalur saraf untuk memproses nada, musik juga mengaktifkan mekanisme saraf yang berbeda untuk memprediksi rangkaian melodi.

sumber: UCSF

Musik telah menjadi bagian penting dalam kebudayaan manusia selama puluhan ribu tahun, namun cara otak kita memahaminya telah lama diselimuti misteri.

Kini, para peneliti di Universitas California, San Francisco telah mengembangkan peta akurat tentang apa yang terjadi di korteks serebral ketika seseorang mendengar melodi.

Ternyata ia melakukan dua hal sekaligus: melacak nada, menggunakan dua set neuron yang juga melacak nada bicara, dan mencoba memprediksi nada mana yang akan muncul berikutnya, menggunakan serangkaian neuron khusus musik.

Studi ini dipublikasikan pada 16 Februari Kemajuan ilmu pengetahuanIni memecahkan pertanyaan lama tentang bagaimana melodi diproses di korteks pendengaran otak.

“Kami menemukan bahwa sebagian dari cara kita memahami melodi berkaitan dengan cara kita memahami ucapan, sementara aspek penting lainnya dari musik berdiri sendiri-sendiri,” kata Edward Chang, MD, kepala bedah saraf dan anggota Weill Neuroscience Institute di UCSF.

Harapkan pengamatan berikut

Dua kelompok neuron pertama ternyata adalah kelompok yang sama yang diidentifikasi Zhang dalam studi tahun 2017 tentang bagaimana perubahan nada yang memberi makna dan emosi pada ucapan diproses.

Namun, kelompok neuron ketiga didedikasikan hanya untuk memprediksi nada melodi dan dijelaskan di sini untuk pertama kalinya.

Tim Zhang mengetahui bahwa hal serupa terjadi dalam ucapan: neuron khusus di korteks pendengaran memprediksi bunyi ujaran berikutnya, atau suara, berdasarkan apa yang telah dipelajari otak tentang kata-kata dan konteksnya, seperti fungsi prediksi kata di ponsel. . .

Para peneliti berhipotesis bahwa seperangkat neuron serupa harus ada untuk memprediksi melodi.

Tim Zhang menguji hal ini pada delapan peserta yang menjadi sukarelawan untuk studi penelitian saat menjalani operasi epilepsi. Tim mencatat aktivitas otak langsung dari korteks pendengaran sementara peserta mendengarkan berbagai frase melodi dari musik Barat.

Kemudian mereka mendengarkan kalimat yang diucapkan dalam bahasa Inggris.

Hipotesis tersebut terbukti benar. Rekaman menunjukkan bahwa otak peserta menggunakan neuron yang sama untuk mengevaluasi karakteristik nada dalam ucapan dan musik, namun masing-masing mode ini memiliki neuron spesifik yang dirancang untuk prediksi.

Dengan kata lain, korteks pendengaran tidak hanya mencari umpan balik. Dia juga memiliki seperangkat neuron khusus yang mencoba memprediksi nada mana yang akan muncul berikutnya, menggunakan apa yang sudah dia ketahui tentang pola melodi.

“Saat kita mendengarkan musik, ada dua hal yang terjadi secara bersamaan,” jelas Zhang. “Ada pemrosesan tingkat rendah dari masing-masing nada melodi, dan kemudian pemrosesan abstrak tingkat tinggi dari konteks nada-nada tersebut.”

Hal ini masuk akal karena otak kita berevolusi untuk mengantisipasi informasi yang akan datang, kata Narayan Sankaran, Ph.D., peneliti pascadoktoral di laboratorium Zhang, yang memimpin penelitian tersebut. Mendengarkan melodi dapat mempengaruhi emosi kita karena neuron pendengaran yang memproses musik sedang melakukan percakapan dengan pusat emosi di otak.

“Komposer berbicara tentang ketegangan dan resolusi musik,” kata Sankaran. “Kemampuan kita untuk mengantisipasi dan memprediksi fitur-fitur ini dalam musik menjelaskan bagaimana hal itu dapat menghasilkan nada yang ceria atau membuat kita menangis.”

Namun masih banyak yang harus dipelajari tentang hubungan ini.

“Jelas bahwa paparan musik memperkaya kehidupan sosial, emosional, dan intelektual kita serta berpotensi untuk mengatasi berbagai kondisi,” kata Sankanran. “Untuk memahami mengapa musik dapat memberikan semua manfaat ini, kita perlu menjawab beberapa pertanyaan dasar tentang bagaimana musik bekerja di otak.”

Tentang berita penelitian musik dan ilmu saraf

pengarang: Robin Mark
sumber: UCSF
komunikasi: Robin Marks – Universitas California, San Francisco
gambar: Gambar dikreditkan ke Berita Neuroscience

Pencarian asli: Akses terbuka.
“Pengkodean melodi di korteks pendengaran manusia“Oleh Narayan Sankaran dkk. Kemajuan ilmu pengetahuan

ringkasan

Pengkodean melodi di korteks pendengaran manusia

Melodi adalah salah satu komponen dasar musik di mana nada-nada terpisah disusun secara berurutan untuk menyampaikan emosi dan makna. Persepsi bervariasi dalam beberapa dimensi yang bergantung pada nada: (1) nada absolut, (2) perbedaan nada antara nada-nada yang berurutan, dan (3) ekspektasi statistik setiap nada dalam konteks sebelumnya.

Bagaimana otak mewakili dimensi-dimensi ini dan apakah pengkodeannya khusus untuk musik masih belum diketahui. Kami mencatat aktivitas neurofisiologis kepadatan tinggi langsung dari korteks pendengaran manusia sementara para peserta mendengarkan frasa musik Barat.

Nada, perubahan nada, dan ekspektasi dikodekan secara selektif di lokasi kortikal yang berbeda, menunjukkan peta spasial untuk representasi dimensi melodi yang berbeda. Peserta yang sama mendengarkan bahasa Inggris lisan, dan kami membandingkan respons terhadap musik dan ucapan.

Situs kortikal selektif musik mengkodekan ekspektasi, sementara situs yang mengkode perubahan nada dan nada dalam musik menggunakan kode saraf yang sama untuk mewakili properti ucapan yang setara.

Hasilnya mengungkap bagaimana persepsi melodi merekrut representasi fonologis khusus musik dan tujuan umum.