מה המוזיקה מגלה על המוח האנושי

במהלך שיחה, המוח שלנו מנסה לחזות כל הזמן איזו מילה תבוא בהמשך. היכולת הזאת עוזרת לנו להבין דיבור בבית קפה רועש, או לצפות מראש את המשפט הבא של חבר. היא קשורה גם להנאה שלנו ממוזיקה.

פרופסור שיהאב שאמה חוקר כיצד המוח מעבד צלילים. הוא עובד באקול נורמל סופרייר בפריז ובאוניברסיטת מרילנד בארצות הברית. השאלה כיצד המוח מעבד מוזיקה עומדת במרכז מחקרו.

בין 2018 ל-2025 הוא הוביל את נאומה, מיזם במימון האיחוד האירופי שבחן מה מוזיקה יכולה לגלות על הדרך שבה המוח לומד, חוזה ומסתגל.

״לשפה יש תכלית ברורה״, אמר. ״מוזיקה היא אחרת. אנחנו יכולים לשרוד בלעדיה, אבל החיים היו שונים מאוד. היא מפעילה את המוח כולו, ובכל זאת אנחנו עדיין לא מבינים לגמרי מדוע בני האדם פיתחו אותה.״

במשך מאות שנים שאלו פילוסופים, מוזיקאים ומדענים מדוע בני אדם יוצרים מוזיקה. לכל תרבות יש מסורות מוזיקליות משלה, אבל אין הסבר אחד שמקיף את מלוא השפעתה של המוזיקה עלינו. לכן חוקרי נאומה לא שאלו רק מדוע אנשים נהנים ממוזיקה, אלא גם מה היא יכולה ללמד אותנו על המוח האנושי.

מוזיקה כחלון אל המוח

שאמה הקדיש חלק גדול מהקריירה שלו לחקר הדרך שבה המוח מעבד צלילים, ובעיקר דיבור. לדבריו, מוזיקה מעניינת למחקר משום שיש לה הרבה מן המשותף עם שפה, ובכל זאת היא תופעה ייחודית לבני אדם.

״מוזיקה היא סוג מיוחד מאוד של צליל״, הסביר. ״אפשר לזהות מיד שזו מוזיקה ולא דיבור או רעש סביבתי. איכשהו, יש לה מאפיינים שמפעילים בבת אחת תפיסה, זיכרון, רגש וחשיבה.״

בניגוד לשיחה יומיומית, אפשר לתאר את המבנה של מוזיקה בדיוק רב. כך חוקרים יכולים לבדוק איך המוח חוזה ולומד, בדרכים שקשה ליישם באמצעות שפה בלבד.

החוקרים רצו להבין איך מוזיקה מעצבת את המוח בטווחי זמן שונים מאוד, מחיים שלמים של האזנה ועד לשברירי שנייה. שנים של האזנה מלמדות אותנו את ה״כללים״ המוזיקליים של התרבות שלנו. כל תו, לעומת זאת, יוצר כמעט מיד ציפייה לתו הבא.

״זה יכול לקרות לאורך כל החיים״, אמר שאמה. ״אבל זה יכול לקרות גם בתוך כמה תווים. אלה טווחי זמן שונים מאוד, ורצינו להבין את כולם.״

מה קורה למוח כשהמוזיקה נעצרת

אחת התגליות הבולטות של המיזם הגיעה דווקא מרגעי שתיקה. ג'ובאני די ליברטו, מרצה בכיר בטריניטי קולג' דבלין, הצטרף לקבוצת המחקר לאחר הדוקטורט. קודם לכן חקר כיצד המוח מעבד דיבור בסביבה רועשת.

לצדו עבדה קלייר פלופי, חוקרת מוח וכנרת בעלת הכשרה מקצועית, שכיום עובדת באוניברסיטת ניו יורק. הרקע שלה במוזיקה סייע לעצב רבות משאלות המחקר.

מוזיקה התאימה במיוחד לחקר הציפייה של המוח, משום שאפשר לתאר את המבנה שלה בדיוק שקשה להגיע אליו בשפה. די ליברטו הביא ניסיון בניתוח אותות מורכבים מהמוח. פלופי הביאה נקודת מבט של מוזיקאית, וסייעה לתכנן קטעי מוזיקה ששמרו על המבנה המוזיקלי והתאימו גם לניתוח במחשב.

״כשיש לך רקע בתאוריה מוזיקלית, השאלות כבר נמצאות שם״, אמרה פלופי. ״כמוזיקאית, את מבלה שנים בתהייה מדוע רגעים מסוימים יוצרים מתח, תחושת פתרון או רגש.״

די ליברטו התמקד בדרך שבה המוח לומד דפוסים ומשתמש בהם כדי לצפות מה יקרה בהמשך.

״המוח שלנו לומד כל הזמן דפוסים״, אמר. ״מוזיקה לא יכולה להיות מפתיעה מדי, אבל היא גם לא יכולה להיות צפויה מדי. אחרת היא נעשית משעממת.״

החוקרים לא בדקו רק מה קורה כשהמאזינים שומעים תווים. הם בדקו גם מה קורה כשלא נשמע שום תו. בבדיקת אלקטרואנצפלוגרפיה, שמודדת את הפעילות החשמלית של המוח, התברר שהמוח נשאר פעיל מאוד בזמן הפסקות במוזיקה. כשהמאזינים ציפו לתו הבא, מוחם יצר אותות שאפשר למדוד, אף שלא שמעו צליל.

״השתיקה מאפשרת לנו להפריד את הציפייה מכל השאר״, הסביר די ליברטו. ״בדרך כלל רואים יחד את תגובת המוח לצליל ואת הציפייה אליו. בזמן השתיקה רואים רק את הציפייה של המוח.״

לאחר מכן ביקשו החוקרים ממוזיקאים לדמיין מנגינות מוכרות בלי לשמוע אותן. רבים מאותם מנגנונים במוח נעשו פעילים. הדבר הראה שמוזיקה מדומיינת ומוזיקה שנשמעת בפועל נשענות על תהליכי ציפייה דומים.

מחקרי ״המוזיקה של השתיקה״ העניקו מאז השראה לחוקרים ברחבי העולם. עבודה קודמת הראתה שהמוח עוקב גם אחר המבנה הדקדוקי של מוזיקה, ופתחה דרכים חדשות לחקור ציפיות מוזיקליות בתרבויות שונות.

החוקרים מצאו גם שהמוח מסתגל במהירות למערכות מוזיקליות לא מוכרות. הממצא עשוי לעזור להבין איך אנחנו לומדים דפוסים חדשים לגמרי, לא רק במוזיקה אלא גם בשפה ובסוגי למידה אחרים.

ממנגינות לתקשורת וללמידה

אלה ממצאים של מחקר בסיסי, אבל ייתכן שיהיו להם שימושים גם מחוץ לעולם המוזיקה. שיבושים במנגנוני הציפייה של המוח קשורים למצבים כמו אוטיזם, דיסלקציה וסכיזופרניה. במקביל, ההתקדמות בחיבור בין המוח למחשב מקרבת את האפשרות לשחזר דיבור שאדם מדמיין, ואפילו מוזיקה שהוא מדמיין.

הצוות שיתף בגלוי מערכי נתונים וכלי ניתוח, שמסייעים לחוקרים אחרים להמשיך ולפתח את התגליות האלה.

שאמה סבור שהתחום מתקדם במהירות. ״שחזור של דיבור מדומיין או מוזיקה מדומיינת, בלי פעולה בתוך הגוף, נעשה אפשרי יותר ויותר״, אמר.

טכנולוגיות כאלה יוכלו יום אחד לסייע לאנשים שאיבדו את היכולת לדבר לתקשר באמצעות מחשבותיהם בלבד. הן עשויות גם לסייע בפיתוח כלי למידה שייתנו משוב אישי לתלמידים שלומדים מוזיקה או שפות.

למרות שנות המחקר, פלופי עדיין רואה במוזיקה תעלומה. ״ככל שאנחנו מבינים יותר איך מוזיקה פועלת, כך היא נעשית מרתקת יותר״, אמרה. ״אנחנו יכולים להסביר הפתעה, ציפייה ורגש בדיוק הולך וגובר, ובכל זאת יש במוזיקה משהו חזק מאוד שעדיין חומק מהבנתנו.״

בעיני שאמה, התרומה הגדולה ביותר של המיזם היא ההבנה שמוזיקה מאפשרת לראות בבירור איך המוח לומד, חוזה ומסתגל.

״מוזיקה קיימת בכל מקום״, אמר. ״כל תרבות מבטאת אותה אחרת, אבל אנשים בכל מקום מגיבים אליה.״

כשחוקרים מנסים להבין מדוע מנגינה נשארת איתנו זמן רב אחרי שהתו האחרון דועך, הם לומדים גם על למידה, ציפייה ודמיון, יכולות מרכזיות בחיים האנושיים.