Ερευνητές κατέγραψαν πώς ένα μάθημα βιολιού μεταβάλλει τα μοτίβα των εγκεφαλικών κυμάτων

Τα αποτελέσματα της μελέτης με επικεφαλής ερευνητές του Πανεπιστημίου του Νότιγχαμ, που δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Imaging Neuroscience, έδειξαν τα μοτίβα εγκεφαλικής δραστηριότητας που μας επιτρέπουν να παίζουμε μουσική και πώς ακόμη και ένα μόνο μάθημα βιολιού μπορεί να επιφέρει σημαντικές αλλαγές σε αυτά.

Εγκεφαλικά κύματα και μουσικές νότες

Για τη διεξαγωγή της έρευνας, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν την τεχνολογία OPM-MEG, έναν νέο τύπο εγκεφαλικού σαρωτή που αναπτύχθηκε στο Νότιγχαμ, αναφέρει το Medical Xpress. Η συσκευή ενσωματώνεται σε ένα ελαφρύ κράνος, με μονάδα ελέγχου τοποθετημένη σε σακίδιο πλάτης, επιτρέποντας τη μέτρηση της εγκεφαλικής δραστηριότητας ενώ το άτομο εκτελεί φυσικές, καθημερινές κινήσεις.

Οι ερευνητές κατέγραψαν τα εγκεφαλικά κύματα, δηλαδή τις ρυθμικές διακυμάνσεις της ηλεκτρικής δραστηριότητας ομάδων νευρώνων, εστιάζοντας ιδιαίτερα στις ταλαντώσεις της λεγόμενης συχνότητας βήτα. Μία από τις πιθανές λειτουργίες τους είναι να μεταφέρουν πληροφορίες σχετικά με το εάν οι ενέργειές μας παράγουν τα αναμενόμενα αποτελέσματα.

«Ο εγκέφαλός μας λειτουργεί κάνοντας προβλέψεις για τις συνέπειες των ενεργειών μας. Όταν παίζω βιολί, περιμένει να ακούσει έναν συγκεκριμένο ήχο. Εάν παίξω τη σωστή νότα, λαμβάνει την πληροφορία ότι η πρόβλεψή του επιβεβαιώθηκε. Εάν παίξω διαφορετική νότα, αντιλαμβάνεται την απόκλιση», εξηγεί ο Τζο Γκίμπσον, διδακτορικός ερευνητής στη Σχολή Φυσικής και Αστρονομίας.

Στο πείραμα, οι επιστήμονες κατάφεραν να μετρήσουν αυτά τα σήματα σε πραγματικό χρόνο, ενώ οι συμμετέχοντες έπαιζαν βιολί. Διαπίστωσαν μάλιστα ότι όσοι εμφάνισαν τις μεγαλύτερες αλλαγές στα κύματα βήτα μετά το μάθημα παρουσίασαν και τη μεγαλύτερη βελτίωση στις μουσικές τους επιδόσεις.

Ένα ειδικό βιολί χωρίς μεταλλικά εξαρτήματα

Για τις ανάγκες της μελέτης, οι επιστήμονες συνεργάστηκαν με τον βιολονίστα και κατασκευαστή βιολιών Άλαν Κίρμπι. Επειδή ο σαρωτής καταγράφει εξαιρετικά ασθενή μαγνητικά πεδία που παράγονται από την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου, το μουσικό όργανο έπρεπε να μην περιέχει καθόλου μέταλλο.

Ο Κίρμπι τροποποίησε ένα συμβατικό βιολί, αντικαθιστώντας όλα τα μεταλλικά εξαρτήματα με χειροποίητα υποκατάστατα, δημιουργώντας ένα εξ ολοκλήρου ξύλινο όργανο, κουρδισμένο σύμφωνα με τις συχνότητες της μπαρόκ μουσικής.

«Ο συνδυασμός της παραδοσιακής τέχνης κατασκευής βιολιών με την κβαντική φυσική στην οποία βασίζεται ο σαρωτής ήταν εκπληκτικός. Ακόμη πιο εντυπωσιακό ήταν να βλέπω τις επιδράσεις των μαθημάτων μου στους εγκεφάλους των ανθρώπων», ανέφερε.

Οι αλλαγές μετά από ένα μόνο μάθημα

Στην έρευνα συμμετείχαν 22 αρχάριοι, οι οποίοι αρχικά παρακολούθησαν βίντεο με τον Κίρμπι να παίζει τη γνωστή μελωδία «Twinkle, Twinkle, Little Star» (το γνωστό μας «Φεγγαράκι μου λαμπρό» στα ελληνικά).

Στη συνέχεια προσπάθησαν να παίξουν την ίδια μελωδία, ενώ καταγραφόταν η εγκεφαλική τους δραστηριότητα. Ακολούθησε ένα μάθημα βιολιού από τον Κίρμπι και δεύτερη καταγραφή, κατά την οποία οι συμμετέχοντες επιχείρησαν ξανά να εκτελέσουν το μουσικό κομμάτι.

• Διαβάστε ακόμη:
  Η εκμάθηση μουσικού οργάνου στα 70 κάνει… θαύματα για τον εγκέφαλο σύμφωνα με μελέτη

Ο καθηγητής Μάθιου Μπρουκς, που έχει εργαστεί για περισσότερο από μία δεκαετία στην ανάπτυξη της τεχνολογίας OPM-MEG, τόνισε ότι η έρευνα απαιτούσε τον συνδυασμό γνώσεων φυσικής, μηχανικής, μαθηματικών και μουσικής. Σύμφωνα με τον ίδιο, τα αποτελέσματα προσφέρουν βαθύτερη κατανόηση της κινητικής μάθησης, δηλαδή του τρόπου με τον οποίο ο εγκέφαλος αποκτά νέες κινητικές δεξιότητες.

«Είναι επίσης συναρπαστικό ότι ορισμένες από τις εγκεφαλικές λειτουργίες που μετρήσαμε μπορούν να επηρεαστούν από διαταραχές όπως η άνοια», σημείωσε. Οι ερευνητές ελπίζουν ότι παρόμοιες μελέτες θα συμβάλουν στην καλύτερη κατανόηση όχι μόνο της φυσιολογικής εγκεφαλικής λειτουργίας, αλλά και των νευρολογικών παθήσεων.