Как мозг человека отделяет речь от мелодии в песне?

Москва, 18:10, 29 Фев 2020, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Речь и мелодия часто перемешаны в песнях. Такое переплетение речевой и музыкальной областей является проблемой для слуховой когнитивной системы. Как слушатели извлекают слова и мелодию из одной звуковой волны?

Считается, что речевые и музыкальные звуки различаются в деталях своей акустической структуры и, таким образом, активируют различные рецептивные предпочтения левого и правого слуховых кортикальных слоев мозга.

Теперь, новое исследование Университета Макгилла использовало уникальный подход, чтобы показать, почему эта специализация существует.

Ученые создали 100 записей «а капелла», в каждом из которых сопрано поет предложение. Затем они исказили записи по двум основным слуховым измерениям: спектральной и временной динамике, и 49 участников различали слова или мелодии. Тест проводился в двух группах носителей английского и французского языков для лучшего обобщения.

Для обоих языков, когда временная информация была искажена, у участников, казалось, были проблемы с распознаванием речевого содержания, но не мелодии. Напротив, когда спектральная информация была изменена, им было трудно идентифицировать мелодию, но не речь. Это говорит о том, что речь и мелодия зависят от разных акустических особенностей.

Позже ученые проверили, как мозг реагирует на различные звуковые особенности. Для этого они сканировали мозг участников, используя МРТ, в то время как они различали звуки. Обнаружилось, что обработка речи происходила в левой слуховой коре, а мелодическая обработка происходила в правой слуховой коре.

Ученые затем решили определить, как деградация в каждом акустическом измерении повлияет на деятельность мозга. Они обнаружили, что деградация спектрального измерения влияла только на активность в правой слуховой коре и только во время восприятия мелодии. Напротив, деградация временного измерения затронула только левую слуховую кору и только во время речевого восприятия. Это показывает, что дифференциальный отклик в каждом типе полушария зависит от вида акустических данных в стимуле.

Как мозг отделяет речь от музыки?

Это исследование показывает, что музыка и речь эксплуатируют разные концы спектрально-временного континуума и что специализация полушария может быть способом нервной системы оптимизировать обработку этих двух методов коммуникации.

Филипп Альбуи, автор исследования, сказал: «Уже много десятилетий известно, что два полушария по-разному реагируют на речь и музыку, но физиологическая основа этого различия оставалась загадкой. Здесь мы показываем, что эта специализация в полушарии связана с базовыми акустическими характеристиками, которые имеют отношение к речи и музыке, тем самым связывая результаты с базовыми знаниями нейронной организации».

Их результаты были опубликованы в журнале Science 28 февраля 2020 года.