Het is misschien nog niet te zien in de West End-musical, maar wetenschappers zeggen dat ze een onverwachte reactie op zingen in de hersenen hebben gevonden.
De onderzoekers zeggen dat ze bepaalde groepen neuronen hebben gevonden die selectief lijken te reageren op zanggeluiden.
Schrijven in het tijdschrift Current BiologyEen team van wetenschappers in de VS rapporteerde hoe ze het ontdekten door elektrische activiteit vast te leggen in de hersenen van 15 deelnemers, van wie elk elektroden in hun schedels waren ingebracht om epileptische aanvallen te controleren voordat ze een operatie ondergingen.
Het team registreerde elektrische activiteit in reactie op 165 verschillende geluiden, van instrumentale muziekstukken tot spraak en geluiden zoals blaffende honden, en verwerkte ze vervolgens met behulp van een algoritme. Ze combineerden de resultaten met gegevens van fMRI-hersenscans die eerder waren verzameld bij 30 verschillende mensen om de locatie van de patronen in de hersenen in kaart te brengen.
Dr. Samuel Norman Henry, een co-auteur van het onderzoek aan de Universiteit van Rochester, zei dat het team besloot om gegevens van verschillende benaderingen te combineren om hun respectievelijke zwakke punten te overwinnen en hun sterke punten te combineren.
“Functionele magnetische resonantiebeeldvorming is een gebied van menselijk cognitief neurowetenschappelijk werk, maar het is erg ruw. Intracraniële gegevens zijn nauwkeuriger maar hebben een zeer slechte ruimtelijke dekking.”
De bevindingen bevestigden eerdere bevindingen van functionele MRI-scans dat sommige neuronen alleen reageren op spraak of sterker reageren op muziek. Ze onthulden echter ook clusters van neuronen die selectief lijken te reageren op zanggeluiden en slechts zeer zwakke reacties vertoonden op andere soorten muziek of spraak alleen.
“Deze resultaten geven aan dat muziekrepresentaties zijn gefragmenteerd in selectieve subpopulaties van verschillende soorten muziek, waarvan er één gespecialiseerd is in liedanalyse”, schreef het team.
Het werk onthult dat deze liedspecifieke neuronen zich in de superieure temporale gyrus lijken te bevinden, in de buurt van gebieden die eerder werden geïdentificeerd als specifiek reagerend op muziek of spraak.
De auteurs schrijven dat het mogelijk is dat song-selectieve neuronen niet werden gecontroleerd in eerder werk met alleen fMRI, omdat het gebruik van de elektroden nauwkeurige metingen van neuronale activiteit mogelijk maakt.
De onderzoekers voegen eraan toe dat er nu wordt gewerkt om te begrijpen op welke zang deze hersengebieden reageren – bijvoorbeeld of het toon en timbre is of melodieën en ritmes – terwijl ze ook hopen te onderzoeken hoe deze selectiviteit ontstaat tijdens evolutie of evolutie.
“Onze studie biedt een eerste stap in de richting van het beantwoorden van deze al lang bestaande vragen”, schreven de auteurs.
Het verhoogt ook de mogelijkheid om het effect te bestuderen van het activeren van hersengebieden die verband houden met liedjes en het verkennen van interacties met andere delen van de hersenen, waarbij opgemerkt wordt dat liedjes specifieke gevoelens of herinneringen kunnen oproepen.
Sophie Scott, een professor in cognitieve neurowetenschappen aan het University College London die niet betrokken was bij het onderzoek, verwelkomde de studie.
“De zangstem is het enige muziekinstrument waarmee bijna iedereen wordt geboren, dus je zou kunnen verwachten dat we een iets andere relatie hebben met menselijke zang, vergeleken met andere soorten muziek,” zei ze.
“We weten dat er enkele belangrijke verschillen zijn tussen de hersensystemen die de manier waarop we spreken en de systemen die de manier waarop we zingen bepalen, dus het is heel opwindend om ook enkele van die verschillen te zien wanneer we naar een menselijk lied luisteren.”
De resultaten waren verbluffend, zei dr. Eddis Sohoglu, een cognitief neurowetenschapper aan de Universiteit van Sussex.
“Een interessante vraag die rijst, is waarom de hersenen zijn geëvolueerd of gevormd door ervaring om dergelijke gespecialiseerde neuronen te ontwikkelen. Waarom dezelfde neuronen niet op een multifunctionele manier gebruiken om meer dan één type geluid te verwerken?”, zei hij.
Een mogelijkheid is dat het hebben van gespecialiseerde neuronen de luisteraar helpt zich te concentreren op bepaalde geluiden in lawaaierige omgevingen. Als ik bijvoorbeeld tijdens een concert naar mijn favoriete zanger zou luisteren, zou ik het misschien gemakkelijker vinden om het luide gesprek achter me te negeren – dat in een ander deel van mijn hersenen zou worden weergegeven. “
‘Webgeek. Wannabe-denker. Lezer. Freelance reisevangelist. Liefhebber van popcultuur. Gecertificeerde muziekwetenschapper.’
