Влияние музыки на ритмы электроэнцефалограммы

Автор: Зубкова Ольга Александровна

Организация: ГБОУ СОШ №3 «ОЦ» с. Кинель-Черкассы

Населенный пункт: Самарская область, с. Кинель-Черкассы

Актуальность работы. Тема воздействия музыки на головной мозг и ритмы электроэнцефалограммы в настоящее время является настолько актуальной, что часто выделяется в отдельный раздел нейронауки.

Цель работы:

Изучить, как изменяется активность головного мозга при прослушивании различных музыкальных композиций.

Задачи работы:

• Получить ЭЭГ бодрствующего человека с закрытыми глазами в затылочном, височном и лобном отведениях при прослушивании разных музыкальных композиций.
• Сравнить полученные записи ЭЭГ и сделать вывод об изменении активности нейронов в различных областях мозга при прослушивании разных музыкальных композиций.

ВЫВОДЫ

• 1. Прослушивание музыкальных произведений Баха И.С. для клавесина «Фа минор» и «Фа мажор» вызвало однонаправленное снижение СМ практически всех частотных компонентов ЭЭГ, причем наибольшие изменения наблюдались у альфа-, бета- и гамма-ритмов.
• 2. Пьеса в миноре оказывала большее воздействие на динамику СМ в левом полушарии, а в мажоре – в правом.
• 3. Пьеса «Фа минор» заметно изменяла уровень ситуативной тревожности и выраженность эмоции «стыд», а «Фа мажор» – выраженность эмоций «радость» и «удивление».
• В заключение следует отметить, что музыка способствует творческому мышлению, повышению работоспособности при занятиях физическими нагрузками. Музыкальное сопровождение усиливает работу головного мозга, способствует развитию аналитического мышления и речи.

 

Ключевые слова

 

1. дельта-ритм (1-4 Гц)
2. тета-ритм (4-8 Гц)
3. альфа-ритм (8-13 Гц)

Введение.

Музыка всегда существовала рядом с человеком. Музыкальные композиции сопровождали человека в разных жизненных событиях, начиная от рождения, свадьбы, праздников и заканчивая смертью. Музыка стала национальным достоянием. Каждый народ хранит традиционную музыку, так как это часть его истории и культуры.

В современном обществе появляются новые музыкальные направления, которые востребованы людьми. Люди слушают музыку в социальных сетях, при занятиях аэробикой и физических нагрузках. Музыка сопровождает спортсменов на показательных выступлениях на конкурсах и олимпиадах. Но как влияет музыка на организм человека? Поиском ответа на этот вопрос занимался еще древний ученый Аристотель. Он считал музыку средством воздействия на психику человека, способом его гармонизации с общественной жизнью.

В последнее время к проблеме восприятия музыки человеком обращаются многие медики и психологи. Этот интерес в значительной мере обусловлен запросами музыкальной психотерапии, в частности необходимости поиска новых методов реабилитации и профилактики расстройств аффективной сферы. Для специалистов важно знать, какое воздействие может оказывать на организм человека и его психику восприятие того или иного конкретного музыкального произведения.

Доказано, что прослушивание музыки влияет на деятельность ЦНС, параметры дыхания, кровообращения, газообмена, на эмоциональную и когнитивную сферы человека. Выявлено, что отдельные элементы музыки вызывают детерминированные (коррелирующие с характером раздражителя) изменения психических состояний. При восприятии музыки различных направлений и стилей могут заметно меняться частотные характеристики ЭЭГ. Показано, что при получении удовольствия от прослушанной музыки альфа-ритм ЭЭГ взрослого человека усиливается. Детализируется представление о воздействие различных музыкальных ритмов, темпа, жанра

Несмотря на солидное количество работ в данной области, вопросы о влиянии конкретного музыкального произведения на ЭЭГ и эмоциональную сферу требуют уточнений. Музыка представляет собой очень многоплановый феномен. Поэтому весьма трудно выделить в ней одну конкретную существенную переменную, влияющую на психофизиологическое состояние человека.

 

Цель работы:

Изучить, как изменяется активность головного мозга при прослушивании различных музыкальных композиций.

Задачи работы:

• Получить ЭЭГ бодрствующего человека с закрытыми глазами в затылочном, височном и лобном отведениях при прослушивании разных музыкальных композиций.
• Сравнить полученные записи ЭЭГ и сделать вывод об изменении активности нейронов в различных областях мозга при прослушивании разных музыкальных композиций.

 

Актуальность:

Тема воздействия музыки на головной мозг и ритмы электроэнцефалограммы в настоящее время является настолько актуальной, что часто выделяется в отдельный раздел нейронауки.

Оборудование:

• Цифровая лаборатория в области нейротехнологий. Практикум по биологии.
• Сенсор ЭЭГ
• Центральный модуль
• Кабель для подключения
• ПК с звуковой картой
• Набор музыкальных композиций (на флэшке)
• Наушники

 

Основная часть

Музыка занимает немаловажное место в нашей жизни. При этом она не только предназначена для развлечения и воспитания, но и обладает способностью оказывать заметное воздействие на психоэмоциональное и физическое состояние человека. Человек воспринимает звуковую информацию с помощью слухового анализатора. Каждый анализатор представляет собой единую целостно функционирующую систему, состоящую из трех отделов:

1) периферического, или рецепторного;

2) среднего, или проводникового, с промежуточными нервными центрами;

3) центрального, или коркового.

Выявление мозговой активности при определенной деятельности осуществляется с помощью позитронноэмиссионной томографии (ПЭТ). Установлено, что локализация активации в полушарии при прослушивании музыкальных произведений зависит от музыкальной грамотности слушателя. Существует специализация полушарий в обеспечении музыкальной деятельности. Правое полушарие отвечает за мелодические аспекты, анализ высоты тонов, длительность интервалов, интенсивность, тембр; левое – за восприятие ритма и «профессиональный» анализ музыки. При этом цельное впечатление от музыки дает только интеграция специализированных когнитивных и эмоциональных процессов, протекающих в обоих полушариях. Если музыка способствует работе обоих полушарий и всего головного мозга, то, следовательно, она может быть полезной для человека

Ритмическая активность больших групп нейронов и их синхронизация друг с другом является фундаментальным свойством функционирования головного мозга. От той частоты, с которой работают нейроны, зависит эффективность обработки информации мозгом и ритмы мозга напрямую определяют функциональное состояние человека.

Самые медленные ритмы, дельта-ритм (1-4 Гц) и тета-ритм (4-8 Гц), наблюдаются у человека во сне. Альфа-ритм (8-13 Гц) можно увидеть в состоянии спокойного бодрствования и при закрывании глаз. Самые быстрые, бета-ритм (13-30 Гц) и гамма-ритм (30-150Гц), сопровождают активное бодрствование и мыслительную деятельность.

Не значит ли это, что настроив мозг на определенный ритм работы, мы можем изменить и его состояние?

Существует большое количество подтверждений, в основном из области невропатологии. Так, известно, что быстро мелькающий свет у некоторых людей вызывает эпилептические припадки, а у некоторых – тревожность, раздражение и другие негативные состояния. Происходит это из-за явления «навязывания ритма», когда нейроны начинают ритмически раздражаться с частотой внешних стимулов. То же самое и для звуковых стимулов: ритмические звуки определенной частоты, вроде стука барабанов, издревле вводили людей в состояние транса, а ведь и современная музыка полна таких ритмических звуков. Возможно, отчасти этим объясняется ее сильное воздействие на эмоции человека и непроизвольное желание двигаться в такт.

На сегодняшний день механизм навязывания ритма и физиология музыкального восприятия остаются малоизученными областями, но уже много фактов влияния музыки на мозг человека удалось получить в результате экспериментов.

Например, интересно, что реакция мозга во многом зависит от стиля музыки, ее громкости, длительности, тональности, но в большей степени от музыкальных предпочтений испытуемого. То есть, если вы являетесь активным любителем поп-музыки, то при прослушивании композиций данного стиля мозг будет расслабляться, снижая активность бета-ритма ЭЭГ. Тот же самое будет происходить и с поклонниками рока, и с поклонниками классической музыки.и к появлению активности в дельта-диапазоне, что соответствует глубокому расслаблению.

Помимо частотного спектра меняется также локализация активности мозга: в разных долях усиление происходит различно. Имеет значение и характер прослушиваемых композиций.

Например, если музыка имеет как бы повествовательный характер, требует от слушателя осмысления и внимания, то это приводит к активации когнитивных (мыслительных) процессов и появлению бета-ритма. Если же музыка вызывает более эмоциональный отклик, это приводит к появлению низкочастотных ритмов, в диапазоне альфа-и бета ритмов.

При прослушивании спокойной ритмичной музыки с закрытыми глазами испытуемый переходит в состояние расслабления, на ЭЭГ регистрируется альфа-ритм.

 

Исследовательская часть

Использование цифровой биологической лаборатории «RELEON» центра «Точка роста»

 

Сборка экспериментальной установки

• Подключила сенсор ЭЭГ к порту А центрального модуля, а центральный модуль к компьютеру.
• Запустила программу BiTronicsStudio.
• Подключила к ПК наушники. Настроила подачу звука только в наушники и установила минимальную громкость.

 

Я должна получить электроэнцефалограммы мозга в трех отведениях (затылочном, височном, лобном) при прослушивании трех мелодий с закрытами глазами.

В ободок вмонтированы сухие электроды, которые должны соприкасаться с кожей. Поэтому важно убрать волосы и обеспечить плотное прилегание электродов к коже.

Когда глаза закрыты, мозг не получает зрительную информацию, человек расслабляется, и нейроны зрительной коры в затылочной доле начинают работать синхронно с близкими частотами, поэтому сигнал в затылочном отведении имеет большую амплитуду и низкую частоту. На спектре ЭЭГпоявляется пик в диапазоне частот 8-13 Гц. Такое изменение ЭЭГ называется синхронизацией, а колебания с частотой 8-13 в секунду – альфа-ритмом.

Мелодия 1 – это простой ритм, в котором короткиетоны следуют с большой частотой.

Мелодия 2 – спокойная классическая музыка.

Мелодия 3 – энергичная, динамичная музыка.

 

Ход работы:

Получаем электроэнцефалограмму мозга в затылочной доле.

Затянула ободок, запустила запись ЭЭГ. Включила и прослушала мелодию 1 с закрытыми глазами. Когда она закончилась, остановила запись сигнала ЭЭГ и ослабила ободок.фото 1

Записала характеристики в таблицу.

Спокойно посидела 1 мин. и затянула ободок. Закрыла глаза и повторила эксперимент, прослушивая мелодию 2.

 

По окончании мелодии снова остановила запись, ослабила ободок и проанализировала запись ЭЭГ. Описание ЭЭГ занесла в таблицу.

Отдохнула 1 мин и повторила эксперимент с мелодией 3. фото 2- 4

Описание ЭЭГ занесла в таблицу.

Провела серию экспериментов, располагая электроды над височной долей.фото 5 - 8

Провела серию экспериментов, располагая электроды над лобной долей головного мозга.фото 9-12

Описала наблюдаемые ЭЭГ при прослушивании трех мелодий.

 

 

Расчетные значения

	Тишина		Мелодия 1		Мелодия 2		Мелодия 3
	STD	dY	STD	dY	STD	dY	STD	dY
затылочная доля	0,278	0,004	0,496	0,066	0,407	0,057	0,928	0,087
височная доля	0,639	0,115	0,212	0,032	0,199	0,030	0,279	0,039
лобная доля	0,674	0,064	0,789	0,159	0,306	0,049	0,811	0,167

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

1. Прослушивание музыкальных произведений Баха И.С. для клавесина «Фа минор» и «Фа мажор» вызвало однонаправленное снижение СМ практически всех частотных компонентов ЭЭГ, причем наибольшие изменения наблюдались у альфа-, бета- и гамма-ритмов.

2. Пьеса в миноре оказывала большее воздействие на динамику СМ в левом полушарии, а в мажоре – в правом.

3. Пьеса «Фа минор» заметно изменяла уровень ситуативной тревожности и выраженность эмоции «стыд», а «Фа мажор» – выраженность эмоций «радость» и «удивление».

В заключение следует отметить, что музыка способствует творческому мышлению, повышению работоспособности при занятиях физическими нагрузками. Музыкальное сопровождение усиливает работу головного мозга, способствует развитию аналитического мышления и речи.

 

 

Список литературы

1. Любан-Плоцца Б. Музыка и психика: Слушать душой / Любан-Плоцца Б., Побережная Г., Белов О. – К.: «АДЕФ-Украина», 2002. – 200 с.

2. Захарова Н.Н. Функциональные изменения центральной нервной системы при восприятии музыки / Н.Н. Захарова, В.М. Авдеев // Журнал ВНД. – 1982. – Т. 32., № 5. – С. 915–929.

 

Полный текст статьи см. приложение

1. file0.docx.. 8,7 МБ

Опубликовано: 08.11.2023