Ученые советуют: хочешь быть умнее, играй на барабанах

Годы игры на ударных установках, похоже, существенно изменяют мозг барабанщиков. Согласно недавнему исследованию немецких ученых, связи между двумя полушариями и моторная кора их головного мозга отличаются от соответствующих структур у людей, не играющих на этих музыкальных инструментах. И совсем не в худшую сторону.

Игра на барабанах – уникальный навык. Музыканты-ударники могут выполнять разные ритмические действия всеми четырьмя конечностями одновременно. Требуемая для этого координация движений зачастую просто невозможна для не музыкантов.

Как отмечают авторы исследования: «Большинство людей могут выполнять легкие движения двумя руками одновременно, но очень немногие способны выполнять их обеими руками одинаково хорошо».

Барабанный ритм и головной мозг

Группа немецких ученых из университетской клиники Bergmannsheil и исследовательского отдела биопсихологии Рурского университета опубликовала результаты своего исследования об изменениях в головном мозге у музыкантов, играющих на ударных установках, в журнале «Мозг и поведение».

В исследовании приняли участие 20 профессиональных ударников, у каждого из которых в среднем был 17-летний опыт игры на барабанных установках – в среднем, по 10,5 часа в неделю. А также 24 человека, вошедшие в контрольную группу, которые не играли ни на каких музыкальных инструментах.

Для изучения различий в структуре и функциях их головного мозга в качестве метода исследования ученые использовали магнитно-резонансную томографию (МРТ).

Нормальная функция

Более ранние изыскания показали, что мозг адаптируется и изменяется за годы игры на всех музыкальных инструментах. В этих исследованиях изучались в основном изменения серого вещества коры головного мозга в областях, ответственных за восприятие, память, речь, принятие решений и многое другое. Однако в последней работе ее авторы сосредоточились на белом веществе – ткани головного мозга, которая состоит из аксонов (нервных волокон, обеспечивающих связь между нейронами из различных отделов мозга).

Когда правша выполняет действия правой рукой, они обычно регулируются левым полушарием головного мозга (контрлатеральным полушарием). Когда тот же человек выполняет действия левой рукой, оба полушария имеют тенденцию распределять нагрузку между собой. Существенную роль в этой функциональной междуполушарной асимметрии мозга играет мозолистое тело – сплетение нервных волокон, соединяющих правое и левое полушария между собой.

Структурные изменения мозолистого тела

Как и ожидали ученые, в ходе исследования были обнаружены различия в структуре мозолистого тела у барабанщиков и у тех, кто никогда не играл на ударных. Мозолистому телу барабанщиков оказались свойственны более высокие показатели диффузии, чем у людей из контрольной группы. Особенно это касается передней его части, соединяющей дорсолатеральную префронтальную кору, которая связана с принятием решений во время произвольных движений, с областями, связанными с планированием и исполнением других моторных функций. 

Клинически, повышенная скорость диффузии в мозолистом теле не является хорошим признаком: обычно это свидетельствует о повреждении белого вещества головного мозга и наблюдается, например, у пациентов с рассеянным склерозом. Однако, поскольку все участники исследования были молоды и здоровы, это открытие требовало другого объяснения.

Исследователи полагают, что передняя часть мозолистого тела у музыкантов-барабанщиков содержит меньше волокон, но что эти волокна толще, чем волокна в мозолистых телах тех, кто либо вообще не играет на музыкальных инструментах, либо играет не на ударных. Это важно, поскольку от толщины волокон зависит скорость передачи нервных импульсов между полушариями мозга – чем они толще, тем быстрее проходит сигнал.

Рейтинг эффективности 

Ученые исследовали навыки игры на барабанах каждого участника с помощью специального программного обеспечения. Неудивительно, что результаты ударников были значительно лучше, чем у людей из контрольной группы. Используя эти оценки, исследователи продемонстрировали, что те, кто показал лучшие результаты в тесте на ударных, имели самые высокие показатели диффузии в мозолистом теле. 

Кроме того, ученые выяснили, что во время выполнения заданий мозг барабанщиков был менее активным, чем у участников эксперимента из контрольной группы, так как эффективно организованный мозг требует меньших усилий для выполнения задачи. Авторы полагают, что их результаты указывают на то, что «профессиональная игра на барабанах связана с более эффективным нейронным дизайном кортикальных моторных зон».

Эти результаты интересны сами по себе, однако исследователи надеются, что итоги их работы также могут быть клинически полезными в лечении людей с двигательными расстройствами.