Музыка как предмет нейрофизиологии

Алла Митрофанова
Музыка как предмет нейрофизиологии
ГЭЗета №3

1. История

Композиторы Ассоциации Современной музыки создавали в 1920е “производственное искусство”, включая в произведения ритмы и шумы заводских машин, пластику производственных движений рабочего: балет “Стальной скок” С.Прокофьева, “Болт” Д.Шостаковича, опера “Плотина” А.Мосолова… Мосоловым был написан вокальный цикл из 4х газетных обьявлений из “Известий” ВЦИК. Они придерживались мнения, что эпоха выражается в сложных новаторских музыкальных формах, что так они создадут “музыку социализма - музыку для новых поколений, которые должны получить все лучшеее, что может быть создано теперь”. (Музыкальная новь. 1926 №3)

Часть радикальных композиторов двинулась в сторону конкретной шумовой музыки: симфония фабричных гудков исполнялась в Баку в 1922 году . Композиторы-комсомольцы Российской Ассоциации Пролетарской Музыки (РАПМ) создавали пролетарскую музыку имитируя звук станков (что обсуждалось в журнале РАМПа “Музыкальная новь” 1926). Теоретики РАПМ изучали ритм и мелодию как основные и наиболее сильные средства музыкального воздействия, считая, что через революцию в ритме и мелосе лежит путь к созданию новой музыки пролетариата.

Музыкальная критика и теория в поисках новых способов анализа музыки обратилась к нейрофизиологии в изучении лада и гармонии, восприятия и социального воздействия музыки. К середине 20-х годов физиология восприятия музыки была воспринята как основная модель изучения музыки. Основные государственные институты, занимавшиеся изучением музыки: Государственная академия музыкальных наук, Институт теории и истории исусства, а также основные музыкальные журналы: “Музыка и революция”, “Музыка и Октябрь”, “Советская музыка”, “Музыкальная новь” все больше печатали статей физиологов бехтеревской школы и склонялись к тому, чтобы рассматривать нейрофизиологию как обьективную материалистическую науку, на основе которой должна возникнуть новая теория музыки.

2. От эмпирической физиологии музыкального восприятия к музыке как условному рефлексу

Эмпирическая физиология конца 19-нач.20 в.в. в Германии, Франции и России имела опыт описания влияния музыки на физиологическую деятельность в функциях: в первую очередь кровообращения и изменение артериального давления, сокращение артерий, изменение пульсовой волны в периферийных и центральных частях тела (в лаборатории рефлексологии Бехтерева над этим работали Спиртов и Рейц), влияние тоновых раздражителей на возбуждение и расслабление, мышечную деятельность (Тарханов, Догель, Спиртов). В экспериментальных исследованиях Бехтерева конца 19 века проводились определения нейрофизиологических механизмов слуха и звукового воспроизведения, их локализация в центрах мозга, изучались процессы дыхательных структур и гладкой мускулатуры легких и гортани при пении.

Анализируя опыт эмпирической физиологии Бехтерев пришел к выводу о необходимости изучения воздействия музыки на физиологию человеческого организма: как разные типы музыки, шумов и созвучий могут влиять на механизмы различных заболеваний в первую очередь в психиатри, снимать агрессию, утомление. В статье “Вопросы, связанные с лечебным и гигиеническим значением музыки” он писал, что “ историческое и современное развитие музыкального искусства шло по своему пути развития эстетического воздействия совершенно оставляя в стороне влияние на здоровье человека… Музыка могла бы регулировать состояния невротиков и истериков наравне с фармакологическими препаратами”(Бехтерев В.М.

Вопросы, связанные с лечебным и гигиеническим значением музыки. Обозрение психиатрии 1916 № 1-3 стр. 114) Предполагалась возможность использования музыки при различных соматических болезнях и более того, Бехтерев предполагал возможность написания специальной лечебной музыки. Музыка имела настолько сильное рефлекторное воздействие, что исследование этих механизмов и практическое их применение в медицине, педагогике и социальных и политических обстоятельствах было многообещающей сферой исследований для нейрофизиологов, не осмысленной в традиции музыкальной культуры.

В 1910-е годы Бехтерев с учениками планировал создание специальной лаборатории музыки, работающей в сотрудничестве с лабораторией рефлексологии в Психо-неврологическом институте. Советом института была избрана специальная комиссия для создания лаборатории музыки. Но открытие этой лаборатории не состоялось из-за начала первой мировой войны.

Программной работой Бехтерева формирующей направления в исследовании музыки как терапевтического средства, так и в организации трудовой деятельности считается глава “О стеническом и астеническом действии раздражений на воспринимающий орган “ в книге “Общие основания рефлексологии” изданной в 1918 г., где он описывает опыты в рефлексологической лаборатории со стенизирующим влиянии музыки на мышечную работу. Другой программой стала книга Павлова “20 летний опыт объективного изучения высшей нервной деятельности животных”, где излагалась теория торможения и возбуждения нервных процессов. “Наши условные рефлексы годятся для объяснения многих важных вопросов музыки” В ней Павлов описал работу стереотипа фиксации раздражителей в мозгу: “Легкость различения мозгом силовых отношений порождает стремление укладывать в рамки метра все воспринимаемые ряды звуков (…) мозг систематизирует раздражители в создании слаженной уравновешенной системы внутренних процессов.” Так физиологический стереотип метра - это система неравномерных процессов в соответствии с их интенсивностью. Метр является основой для размещения ритма, гармонии, мелодии. В лабораториях Павлова Ивановым -Смоленским проводились исследования по определению центра музыки в коре головного мозга. 

Ученик Павлова С.Клещов нейрофизиолог и пианист поставил цель выяснить нервные процессы музыкального восприятия. В статье “Физиология музыкального восприятия“, опубликованной в сборнике ленинградского Института истории и теории музыки 1927 года “De Musica” № 3 он, опираясь на теорию звукового анализатора Иванова-Смоленского, писал, что звуковая область коры или звуковой анализатор представляет собой проекцию периферийного органа слуха - кортиева органа, организованного как ряд резонаторов по высоте звука. Звуковой анализатор воспринимает тон в окраске обертонов кратных по числу колебаний. Через нервные окончания кортиевых нитей сигнал попадает в большие полушария. Верхние обертона формируют ощущение основного тона -доминанты, нижние обертона тормозятся, поскольку торможение сильнее в более сопряженных раздражениях, удаленные тона тормозятся менее. Это соответствует закону выведенному Павловым и исследованному на звуковом восприятии Васильевым:. Это создает индукционное поле звука. Ряд обертонов, постоянно совпадающих в своем возбуждении с доминантой, со временем включается в ее констелляцию и создают проторенные пути к октаве, квинте, кварте, терции и другим диатоническим и хроматическим интервалам. В верхний регистр идет мажорный ряд обертонов, в нижний - заторможенные обертоны, тормозящие свои унтертоны, образуя минор. Эта тенденция закрепляется исторически, создавая стили и типы музыки. Это соответствует выводу Павлова, что сначала происходит общее включение анализатора, воспринимающего тембр, а затем происходит восприятие частотной высоты звука. Таким образом, диссонантность интервалов - явление функциональное и историческое, а развитие этого процесса состоит в притуплении диссонантности во время физиологического выбора - “физиологической борьбы” в коре головного мозга. Таким образом С. Клещов определяет восприятие художественного звука -как “кортико -вегетативный рефлекс, в котором двойственные процессы складываются в доминантное возбуждение. Далее рефлекс музыкального восприятия связан с эндокринным аппаратом. Благоприятная секреция и иннервация органов стимулирует тонус вегетативной системы, что будет исследовано наукой будущего”. Клещов регулярно писал в наиболее массовый журнал Союза композиторов “Советская музыка”: “Лад как условно-рефлекторный раздражитель”, “Консонанс и диссонанс как условный раздражитель”, “ и “О нейрофизиологии пианистических движений”, и др.

В результате этой деятельности музыка стала рассматриваться как условно-рефлекторная деятельность (рефлексы слушания, певческий рефлекс и пр.) Восприятие музыки, слушание, пение, чтение, исполнение стали пониматься как условно рефлекторные связи, собранные в системы. Они формируются через создание устойчивых нейронных связей. На базе установленных условных рефлексов формируются новые последующие: эстетические, оценочные, социальные рефлексы. Музыка в нейрофизиологическом моделировании не имеет эстетической дистанции, она непосредственно воздействует на нейрофизиологическую структуру тела через систему безусловных (первичных) и условных (по Павлову) или сочетательных (по Бехтереву) рефлексов, ускоряя и замедляя функции, меняя интенсивности, ритмические организации функций, напрямую воздействует на системы дыхания, кровяного и внутричерепного давления, мышечную работу.
Лучшей музыкой на основании новой музыкальной науки является песня с ясным ритмом и мелодией, которые идеально укладываются в механизмы возбуждения и торможения (Советская музыка” 1933). 

3. Музыка и функциональные системы.

Нейрофизиологи павловской школы казалось уже совсем близко подошли к истине в понимании принципов физиологии и музыки, но тут внутри школы появились ученики - оппоненты показавшие невозможность структурного устойчивого описания в нейрофизиологии. Нейрофункции оказались многовариантны и их границы неконкретны. Для описания работы нейросистемы потребовались иные принципы и логики. В 1932 году Петр Анохин в работе “Центр и периферия в работе нейросистемы” Анохин сформулировал принципы физиологии функциональных систем: “Функциональная система скользит динамически по структурным образованиям организма. При этом сами структурные образования обладают исключительной возможностью динамизма” . Функциональная система а) ориентирована на результат, который и является ее заводящим и разрушающим фактором , она саморегулируется; в) имеет гетерогенную центрально-периферийную систему; с) Все элементы приобретают изоморфность контролируя избыточные степени свободы компонентов системы взятых отдельно; d) Функциональные системы избирательно созревают и исчезают.

Музыкальное восприятие становится процессом различных структур мозга ( Лурия А.Р.”Афазия у композитора” в сб.. Проблемы динамической локализации функций мозга. М.1968.).

Кора мозга синтезирует нейроинформацию, осуществляет конвергенцию импульсов, чем более сложная задача, тем большее количество зон мозга участвуют в ее осуществлении. Музыку уже мыслили не как центрально-вегетативный рефлекс, но как сочетание нейропсихических функций. Возможно лишь выделить зоны преимущественного участия мозга в различных функциях , так в восприятии музыки выделяется правое полушарие. Композитор, получив травму левого полушария, потеряв способность говорить, сохранил возможность слышать музыку и дирижировать исполнением. Исключение составляют некоторые профессиональные музыканты, у которых активным остается левое полушарие. 

Отказавшись от теории мозговых центров, ученые занялись поиском межструктурных, коммуникационных систем мозга как проводников музыкального воздействия .