bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> βιολογία

Οι αντιλήψεις των μουσικών οκτάβων μαθαίνονται, δεν ενσωματώνονται στον εγκέφαλο


Στα πεδινά της Βολιβίας, οι πιο απομονωμένοι από τους Tsimané ζουν σε κοινότητες χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα. δεν έχουν τηλεοράσεις, υπολογιστές ή τηλέφωνα, ενώ ακόμη και τα ραδιόφωνα με μπαταρία είναι σπάνια. Η ελάχιστη έκθεσή τους στον δυτικό πολιτισμό συμβαίνει κυρίως κατά τη διάρκεια περιστασιακών ταξιδιών σε κοντινές πόλεις. Για τους ερευνητές που κάνουν το δρόμο τους στα χωριά Tsimané με φορτηγά και κανό κάθε καλοκαίρι, αυτή η απομόνωση καθιστά το Tsimané μια σχεδόν μοναδικά πολύτιμη πηγή πληροφοριών για τον ανθρώπινο εγκέφαλο και την επεξεργασία της μουσικής.

Οι περισσότερες μελέτες σχετικά με την αντίληψη της μουσικής εξετάζουν ανθρώπους που είναι συνηθισμένοι στη δυτική μουσική, επομένως μόνο λίγοι θύλακες όπως αυτά τα απομακρυσμένα χωριά Tsimané επιτρέπουν στους επιστήμονες να κάνουν συγκρίσεις μεταξύ των πολιτισμών. Εκεί μπορούν να προσπαθήσουν να ξεχωρίσουν τα αποτελέσματα της έκθεσης στη μουσική από την έμφυτη κατανόησή της από τον εγκέφαλο - ή τουλάχιστον να αρχίσουν να αναλύουν τη σχέση μεταξύ των δύο. «Πρέπει να κατανοήσουμε αυτή την αλληλεπίδραση μεταξύ των γονιδίων μας και της εμπειρίας μας», δήλωσε ο Josh McDermott, αναπληρωτής καθηγητής εγκεφάλου και γνωστικών επιστημών στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης. Είναι ο αρχαιότερος συγγραφέας μιας πρόσφατης εργασίας που αφορά τον Tsimané στο περιοδικό Current Biology το οποίο υποδηλώνει ότι ένα χαρακτηριστικό της μουσικής που οι περισσότεροι από εμάς μπορεί να θεωρήσουμε εγγενές - η αντιληπτή οργάνωση των μουσικών πίνων σε οκτάβες - είναι ένα πολιτιστικό τεχνούργημα.

Τα μουσικά συστήματα σε όλο τον κόσμο και σε ιστορικές εποχές ήταν διαφορετικά, αλλά οι οκτάβες είναι συνήθως χαρακτηριστικό τους. Η ακουστική δομή των οκτάβων είναι πάντα η ίδια:Η συχνότητα μιας νότας σε μια οκτάβα είναι η μισή από τη συχνότητα της ίδιας νότας στην παραπάνω οκτάβα. Για παράδειγμα, το μεσαίο C, ή C4, είναι 261,63 hertz, ενώ το C5, μια οκτάβα πάνω, είναι 523,25 hertz. Αυτές οι φυσικές ιδιότητες του ήχου στο αυτί έχουν συνήθως οδηγήσει σε υποθέσεις ότι η ισοδυναμία οκτάβας - η αντίληψη των πίνων σε διαφορετικές οκτάβες ως παραλλαγές στην ίδια νότα - είναι καθολική, σύμφωνα με την Elizabeth Margulis, καθηγήτρια μουσικής στο Πανεπιστήμιο Πρίνστον.

Ο McDermott και μια διεθνής ομάδα συναδέλφων τους έχουν δοκιμάσει τώρα αυτή την υπόθεση με τα πειράματά τους, στα οποία ζήτησαν από τους εθελοντές Tsimané να ακούσουν και να τραγουδήσουν. Ένα μηχάνημα έπαιζε δύο νότες, τη μία μετά την άλλη, και το θέμα τις τραγουδούσε ξανά σε ένα μικρόφωνο. Οι ερευνητές έπαιξαν ζεύγη νότες σε διαφορετικές αποστάσεις μεταξύ τους στην κλίμακα και σε διαφορετικά εύρη τόνου.



Οι αναλύσεις υπολογιστή που συνέκριναν τους συμμετέχοντες στο Tsimané με εκείνους στις Ηνωμένες Πολιτείες διαπίστωσαν ότι και οι δύο ομάδες διατήρησαν γενικά τα διαστήματα τόνου μεταξύ των νότων που παίζονταν σε αυτούς — για παράδειγμα, διατηρώντας τη διαφορά μεταξύ ενός μεσαίου C και του μεσαίου A. Και οι δύο ομάδες μπορούσαν επίσης να κάνουν διάκριση μεταξύ πίνει μόνο μέχρι περίπου 4.000 Hertz, κοντά στο υψηλότερο πλήκτρο ενός πιάνου, το C8. Για ζεύγη νότες υψηλότερα από αυτό, όλοι φάνηκαν να δυσκολεύονται να χαρακτηρίσουν τις διαφορές.

Ωστόσο, προέκυψε μια περίεργη διαφορά στο πώς τραγούδησαν τις νότες πίσω. Όταν οι νότες που παίζονταν ήταν πολύ υψηλές ή χαμηλές, οι συμμετέχοντες στις ΗΠΑ μετατόπιζαν με ακρίβεια τις νότες σε μια οκτάβα εντός του φωνητικού τους εύρους. Ο Τσιμανέ δεν το έκανε. Για αυτούς, φαινομενικά δεν ήταν σαφές ποιες νότες στο εύρος τους αντιστοιχούσαν καλύτερα σε αυτές που άκουγαν. Οι απαντήσεις τους δεν φαινόταν να αντικατοπτρίζουν καθόλου την αντίληψη της δομής της οκτάβας.

Οι ερευνητές έφτασαν στο σημείο να καθοδηγούν το Tsimané να αλλάζει οκτάβες. Έδωσαν σχόλια, όπως "εξαιρετικό!" (Anic jäm’ στο Tsimané) ή «OK» (Dam’ jäm’ ), ανάλογα με το πόσο κοντά ήταν οι απαντήσεις τους στις σημειώσεις της προτροπής. Οι χωρικοί δεν πλησίασαν όμως. Φάνηκε ότι οι ίδιες νότες σε διαφορετικές οκτάβες, όπως το υψηλό C και το μεσαίο C, δεν ακούγονταν το ίδιο με το Tsimané όπως ακούγονταν στους ανθρώπους στις Η.Π.Α.

Οι ερευνητές αναγνώρισαν στη μελέτη ότι τα αποτελέσματα μπορεί να αντικατοπτρίζουν διαφορές στον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι τραγουδούν και όχι στο πώς οι άνθρωποι αντιλαμβάνονται τον τόνο. Αλλά υποστήριξαν ότι το σύνολο των συλλεχθέντων δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων κάποιων πιο άμεσων μετρήσεων αντίληψης οκτάβας, έθεσε το βάρος των αποδείξεων στο πλευρό μιας αντιληπτικής εξήγησης. Οι Tsimané έχουν δείξει αντιληπτικές διαφορές στο παρελθόν:Σε μια προηγούμενη μελέτη από τον McDermott και τους συναδέλφους του, ο Tsimané βαθμολόγησε τους παράφωνους συνδυασμούς φθόγγων, τους οποίους οι δυτικοί ακροατές βρίσκουν ότι είναι εξίσου ευχάριστοι με τις πιο σύμφωνες συγχορδίες.

Επιπλέον, αν η απόδοση του Tsimané στις δοκιμές έχει να κάνει περισσότερο με την ικανότητα τραγουδιού παρά με την αντιληπτική τους εμπειρία, τότε αυτό θα σήμαινε ότι όλοι οι άνθρωποι έχουν απόλυτο τόνο — μια ιδέα που δεν υποστηρίζεται καλά πειραματικά, σύμφωνα με τον McDermott και τους συνεργάτες του. Αντίθετα, οι ερευνητές υποθέτουν ότι η προεπιλεγμένη προσέγγιση του εγκεφάλου για τον προσδιορισμό του τόνου βασίζεται σε σχετικές διαφορές μεταξύ των νότων, ενώ η απόλυτη ένταση, η οποία μπορεί να βοηθήσει στην αναγνώριση νότων διάσπαρτων σε οκτάβες, είναι κάτι που μαθαίνεται μέσω της εμπειρίας. Υποδηλώνουν ότι ο Tsimané γενικά δεν είχε αυτές τις εμπειρίες.

Οι Tsimané έχουν ασυνήθιστες μουσικές συνήθειες, συνήθως ερμηνεύουν τραγούδια σόλο και χωρίς όργανα. Σε πολιτισμούς που τραγουδούν και παίζουν μουσική με πολλά μέρη, οι μουσικοί συχνά μετατοπίζουν τις μελωδίες και τις νότες σε οκτάβες για να περιλαμβάνουν διαφορετικά φωνητικά εύρη και όργανα. Κατά την άποψη ορισμένων ειδικών, η απουσία αυτών των πρακτικών μεταξύ των Tsimané μπορεί να αποτελέσει τη βάση για την ανάπτυξη της ισοδυναμίας οκτάβας.

Όταν ο Patrick Savage, διευθυντής του CompMusic Lab στο Πανεπιστήμιο Keio, άκουσε για τα αποτελέσματα της ομάδας, «Έμεινα πολύ έκπληκτος», είπε. Έψαξε την ερευνητική βιβλιογραφία για άλλους τρόπους για να εξηγήσει τα ευρήματα, αλλά βγήκε κενός. "Νομίζω ότι έχουν δίκιο."

Η νευροεπιστήμη έχει προσφέρει λίγες συγκεκριμένες ιδέες για το πώς μπορεί να λειτουργεί η ισοδυναμία οκτάβων στον εγκέφαλο, αλλά η φυσική βάση για τις οκτάβες έκανε να φαίνεται αξιόπιστο σε πολλούς ερευνητές ότι η αντίληψή μας γι' αυτές μπορεί να είναι συνδεδεμένη στον ακουστικό φλοιό. Τα αποτελέσματα από το Tsimané, ωστόσο, δείχνουν ότι αυτό το σύστημα μπορεί να αναπτυχθεί διαφορετικά με βάση την πολιτισμική εμπειρία, υποδηλώνοντας ότι το σύστημα ακουστικής επεξεργασίας του εγκεφάλου είναι πιο εύπλαστο από το αναμενόμενο.

Τα αποτελέσματα συνδυάζονται καλά με μια μακρά παράδοση εθνογραφικής έρευνας που φωτίζει τους πολλούς τρόπους με τους οποίους η μουσική διαφέρει μεταξύ των πολιτισμών. «Αν κάνετε τον γύρο του κόσμου και ρωτήσετε τους ανθρώπους για τη μουσική στη δική τους κουλτούρα, οι άνθρωποι συχνά πιστεύουν ότι είναι κατά κάποιο τρόπο φυσικό», είπε ο Margulis. Μελέτες όπως αυτή βοηθούν να υπογραμμιστεί ο ρόλος της εμπειρίας ζωής ακόμη και στις βασικές μας αισθήσεις, πρόσθεσε.

Αυτό θα περιλάμβανε την ανάπτυξη μιας αίσθησης ισοδυναμίας οκτάβας. «Πρέπει πραγματικά να εκτεθείς σε αυτό – κατά κάποιο τρόπο, εκπαιδευμένος – για να συντονίσεις τον εγκέφαλό σου με αυτή την ιδέα ότι και τα δύο είναι το ίδιο νόημα», είπε ο Eduardo Undurraga, επίκουρος καθηγητής κυβέρνησης στο Ποντιφικό Καθολικό Πανεπιστήμιο της Χιλής και συνεργάτης. -συγγραφέας της μελέτης.

Ο Τζι Τσουλ Κιμ, μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο Εργαστήριο Μουσικής Δυναμικής του Πανεπιστημίου του Κονέκτικατ, παρομοίασε τη διαδικασία με την εμβάπτιση στα αγγλικά όταν μετακόμισε από τη Νότια Κορέα. Αρχικά, μπορούσε να πει ότι τα αγγλικά φωνήεντα, ειδικά όπως λέγονταν από τους Αμερικανούς ομιλητές, δεν ήταν αυτά με τα οποία είχε μεγαλώσει, αλλά δεν μπορούσε καν να κατηγοριοποιήσει τις αντιληπτές διαφορές. Με την έκθεση και την εμπειρία, διαπίστωσε ότι η αναγνώριση και η αναπαραγωγή των ήχων έγινε αυτόματη. Η μελέτη Tsimané επισημαίνει ένα παρόμοιο είδος μάθησης, μόνο με οκτάβες αντί για φωνήεντα. «Είναι ένα πολύ σημαντικό δομικό στοιχείο για την κατανόησή μας για το πώς αναπτύσσονται οι πολιτισμοί. Όχι μόνο η μουσική κουλτούρα - πώς αναπτύσσονται οι πολιτισμοί και, στη συνέχεια, πώς τα άτομα σε αυτήν την κουλτούρα αναπτύσσουν τις ικανότητές τους», είπε η Kim.

Απαιτείται έρευνα με περισσότερους πολιτισμούς, είπε ο Savage. Οι συγκρίσεις μόνο δύο πολιτισμών μπορούν να αποδείξουν ότι ορισμένα χαρακτηριστικά της αντίληψης δεν είναι καθολικά, αλλά υπάρχουν πολύ περισσότερα που πρέπει να μάθουμε καθώς οι ερευνητές ξετυλίγουν πώς η βιολογία αλληλεπιδρά με την εμπειρία.

Ωστόσο, η εύρεση ευκαιριών για τέτοιες διαπολιτισμικές μελέτες και η σωστή διεξαγωγή τους μπορεί να είναι δύσκολη. Η τεχνολογία και το εμπόριο κάνουν τη δυτική κουλτούρα σχεδόν παγκοσμίως διάχυτη. ομάδες όπως το Tsimané που είναι κάπως απομονωμένοι εναντίον του είναι εξαιρετικά σπάνιες. Επιπλέον, η ιστορία των επιστημονικών μελετών που αφορούν απομονωμένες φυλές και άλλους ξένους πολιτισμούς είναι γεμάτη με ηθικά και επιστημονικά ζητήματα. Οι λανθασμένες μελέτες της Margaret Mead για τον λαό της Σαμόα πριν από σχεδόν έναν αιώνα είναι μόνο ένα παράδειγμα. (Για να αποφευχθούν προβλήματα παρεξήγησης και εκμετάλλευσης, η ομάδα του McDermott προσέλαβε τοπικούς διερμηνείς για να εξηγήσουν τα καθήκοντα και αποζημίωσε τους εθελοντές που τραγουδούσαν με προϊόντα όπως πετονιά.) Αλλά υπάρχουν λίγες εναλλακτικές σε αυτές τις συγκρίσεις για τους επιστήμονες που ελπίζουν να καταλάβουν πόση από τη συμπεριφορά μας και Η αντίληψη είναι έμφυτη.

Αν και συχνά έρχονται αντιμέτωπες με τη φύση εναντίον της ανατροφής, η βιολογία και η εμπειρία είναι στην πραγματικότητα βαθιά συνυφασμένες και η μουσική παρέχει μια επιστημονικά αποκαλυπτική διασταύρωση των δύο. «Η γνώση της μουσικής είναι εξ ορισμού κάποιο προϊόν του πολιτισμού και ταυτόχρονα βασίζεται στο ακουστικό μας σύστημα», δήλωσε ο Nori Jacoby, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας στο Ινστιτούτο Εμπειρικής Αισθητικής Max Planck και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. Περισσότερα στοιχεία θα βοηθήσουν στην αποσαφήνιση αυτής της κυκλικής σχέσης, πρόσθεσε. "Η εικόνα που θα βρούμε είναι πολύ πιο λεπτή."



Τα σκληρά μαθήματα της μοντελοποίησης της πανδημίας του κορωνοϊού

Για μερικούς μήνες πέρυσι, ο Nigel Goldenfeld και ο Sergei Maslov, ένα ζευγάρι φυσικών στο Πανεπιστήμιο του Illinois, Urbana-Champaign, ήταν απίθανες διασημότητες στην απόκριση της πολιτείας τους στην πανδημία COVID-19 — δηλαδή μέχρι που όλα πήγαν στραβά. Οι τυπικοί τομείς έρευνάς τους περιλαμβάνου

Οι επιστήμονες συζητούν την προέλευση των τύπων κυττάρων στα πρώτα ζώα

Από ένα βγήκαν πολλά. Πριν από περίπου 700 εκατομμύρια χρόνια, ένα μόνο κύτταρο δημιούργησε το πρώτο ζώο, έναν πολυκύτταρο οργανισμό που τελικά θα γεννούσε την απίστευτη πολυπλοκότητα και ποικιλομορφία που παρατηρείται στα ζώα σήμερα. Νέα έρευνα προσφέρει τώρα στους επιστήμονες μια νέα προοπτική για

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Shigella και Salmonella

Η κύρια διαφορά μεταξύ Shigella καισαλμονέλα είναι αυτό το Shigella προκαλεί σιγκέλλωση με συμπτώματα διάρροιας, πυρετού και κράμπες στο στομάχι, ενώ η Σαλμονέλα προκαλεί σαλμονέλωση με λιγότερο έντονη διάρροια, πυρετό και κράμπες στο στομάχι από τη σιγκέλλωση. Shigella και Salmonella είναι δύο