Институт Нейрологии и Творчества в Университете Южной Калифорнии начал пятилетнее исследование в 2012 году в содружестве с Ассоциацией Филармоний Лос-Анджелеса и организацией Сердце Лос-Анджелеса (the Heart of Los Angeles). С помощью исследования учёные хотели выяснить, влияет ли обучение игре на музыкальных инструментах на социальное, эмоциональное и когнитивное развитие ребенка.
Первичные результаты, опубликованные в журнале DevelopmentalCognitiveNeuroscience, доказывают присутствие положительного влияния музыкального образования, а ведь во многих школах совсем отсутствуют или сильно сокращены часы уроков музыки и искусства. Исследование показывает, что уроки музыки ускоряет формирование слухового пути в мозге и повышает его эффективность.
«Мы очень интересуемся влиянием занятий музыкой на когнитивное, социальное, эмоциональное развитие, а также на развитие мозга ребенка», - сказал Ассал Хабиби, ведущий автор исследования и старший научный сотрудник института Нейрологии и Творчества в Университете Южной Калифорнии. «Результаты исследования показывают, что дети с музыкальным образованием более точны в произнесении звуков, чем дети без оного».
Такой длительный эксперимент требует от нейробиологов наблюдения за развитием мозга и характера группы из 37 детей из бедных районов Лос-Анджелеса.
13 детей их 37 в возрасте 6-7 лет начали заниматься музыкой по программе Детского Оркестра Лос-Анджелеса. Программа была создана по методике El Sistema, которой пользовался дирижер филармонии Лос-Анджелеса Густаво Дудамель в детстве, проведенном в Венесуэле.
Игра на скрипке
Дети учились играть на таком музыкальном инструменте как скрипка, в ансамблях и группах, и практиковались до 7 часов в неделю.
Ученые сравнивали начинающих музыкантов с двумя разными группами их ровесников: занимающихся футболом и не посещающих никакие кружки.
Нейробиологи использовали различные специальные способы для наблюдения за изменениями детей по ходу роста: МРТ (магнитно-резонансная томография) для сканирования мозга, ЭЭГ (электроэнцефалография) для наблюдения за электрической активностью мозга, поведенческие тесты и другие технологии.
За 2 года исследований ученые обнаружили, что система слуха у детей, занимающихся музыкой, формировалась быстрее, чем у других детей. Предполагаемый эффект, который ученые продолжают изучать - точная настройка слуховых проходов, возможно, ускоряет развитие навыков языка, чтения и других.
Ускоренное формирование отражает рост нейропластичности – физиологических изменений в мозге, как следствие воздействия на него – в данном случае музыкой и обучением игре на музыкальных инструментах.
«Слуховая система стимулируется музыкой, -говорит Хабиби. – Эта система также связана с обработкой звуков вообще, что является составляющим компонентом развития языка, навыков чтения и успешной коммуникации».
Связь уха и мозга
Слуховая система соединяет ухо и мозг для обработки звука. Когда мы что-то слышим, ухо получает звук в виде вибраций, которые конвертируются в нейронный сигнал. Затем этот сигнал посылается в ствол головного мозга, до таламуса в самом центре, и направляется в конечную точку – слуховую кору, которая расположена главным образом в надвисочной плоскости верхней височной доли.
Степень зрелости слухового прохода ребенка можно измерить с помощью ЭЭГ, которая отслеживает электрические сигналы, особенно те, которые называют «слуховой вызванный потенциал».
В данном исследовании ученые сконцентрировались слуховых на потенциалах, названных P1. Они отслеживали амплитуду – количество возбужденных нейронов, а также задержку между стимулом и реакцией, т.е. скорость передачи сигнала.
Оба измерения подтверждали зрелость слуховых путей мозга.
По мере развития детей, и амплитуда и задержка сигнала P1 имели склонность уменьшаться. Это означало, что оба показателя становились более значимыми для обработки сигнала.
В начале исследования и спустя два года дети решали задания, определяющие их навык различать сигналы. Они слушали звук скрипки, пианино и чистый тон, пока электрические сигналы мозга детей записывались с помощью ЭЭГ.
Помимо этого, дети решали задания на распознавание тона и ритма, в котором их попросили найти одинаковые и разные мелодии. Дважды они слушали 24 мелодии в случайном порядке, затем они должны были определить, какие из мелодий имели разный тон и ритм, а какие – одинаковый.
Дети, занимающиеся по программе Детского Оркестра, точнее определили различия, чем две другие группы детей. Все три группы детей смогли с легкостью ответить, являются ли одинаковыми мелодии. Однако, у детей с музыкальным образованием, показатель P1 был ниже, чем у других детей, что говорило о высокой скорости созревания слуховой системы.
Исследование было спонсировано фондом института Нейрологии и Творчества.