Hoe de hersenen van muzikanten op elkaar inwerken – wissenschaft.de

Samen muziek maken vereist een maximale prestatie van onze geest: we moeten niet alleen focussen op welke noten we wanneer en hoe spelen, maar ook aandacht besteden aan en afstemmen met onze medemuzikanten. Met behulp van een MRI-compatibele piano die speciaal voor onderzoek is gebouwd, hebben wetenschappers nu waargenomen hoe de hersenen van pianisten werken terwijl ze een duet spelen met een partner. Zo spelen de muzikanten de stem van hun partner in hun hoofd. Bij ritmische tegenstellingen daarentegen richten ze zich meer op zichzelf.

Wat gebeurt er in de hersenen terwijl we muziek maken? Deze vraag is voor wetenschappers meestal moeilijk te onderzoeken omdat MRI-scans, die inzicht geven in de hersenen, niet alleen vereisen dat het hoofd volledig stil ligt, maar ook in een smalle buis met een sterk magnetisch veld voorkomt. In samenwerking met een pianofabrikant zijn onderzoekers van het Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences in Leipzig er echter in geslaagd een piano te ontwikkelen die muzikanten kunnen bespelen bij de MRT. Met slechts 27 sleutels is het gereedschap klein genoeg om mee te nemen in de koker. Om magnetische veldproblemen te voorkomen, worden toetsaanslagen via optische vezels verzonden. In eerdere studies hebben onderzoekers al onderzocht wat er in de hersenen gebeurt als je solo speelt.

Pianisten in MRI

Een team onder leiding van MPI-onderzoeker Natalie Koehler heeft nu de hersenen van pianisten geobserveerd die samen muziek maken. Om dit te doen, lieten de onderzoekers aanvankelijk 40 mensen die jarenlang professioneel piano hadden gespeeld, elk acht korte muziekstukken oefenen – soms zowel melodie als bas, soms alleen melodie. Terwijl het eerste deel van het stuk altijd met hetzelfde ritme moet worden geoefend, instrueren de onderzoekers de deelnemers om het tweede deel in een snel en langzaam tempo te oefenen.

Voor het experiment speelden twee mensen samen muziek, waarbij de ene persoon in de MRT lag en de melodie speelde met zijn rechterhand, en de andere persoon de bas speelde met zijn linkerhand op een gewone elektrische piano. Ondertussen observeerden de onderzoekers de hersenactiviteit van een persoon in een MRI-machine. “Als pianisten het geluid van de bas kennen, zijn de hersengebieden die verantwoordelijk zijn voor de motorische functie van het spelen van dat geluid actief – zelfs als de partner het buiten speelt”, zegt Koehler. Maar tegelijkertijd werden ook de gebieden die verantwoordelijk zijn voor het gehoor geactiveerd. Dit betekent dat de pianisten niet alleen de bas in hun hoofd speelden als begeleiding, maar ook zijn stem verbeeldden, die natuurlijk niet altijd identiek was aan het spel van de partner.”

Het cerebellum detecteert asynchronie

Laat voor het begin van elk stuk een korte indicatie zien of het tweede stuk van het stuk snel of langzaam moet worden gespeeld. De truc: terwijl de proefpersonen dachten dat ze dezelfde instructies kregen als hun partner, gaven de onderzoekers in sommige experimenten niet-overeenkomende instructies, zodat de ene muzikant bereid was het stuk langzaam en de andere snel voort te zetten. Uit eerdere onderzoeken is bekend dat deze verwachting inderdaad effect heeft op het gestaag spelen van het eerste deel. Zodat de deelnemers niet merkten dat hun partner andere instructies had gekregen, dempten de onderzoekers de piano in het tweede deel van het stuk en analyseerden alleen de interacties in het eerste deel.

Zoals verwacht kroop er een kleine ritmische asynchronie binnen met incongruente instructies – die de hersenen blijkbaar onmiddellijk registreerden: “Als de partner de toetsen in een ander tempo indrukt dan verwacht, wordt het cerebellum geactiveerd, wat een goede detector is van temporele inconsistenties. Dit is geweldig omdat we gewoon praten “We bevinden ons dus in de absolute high-performance sector”, zegt Daniela Collector van het Max Planck Institute for Experimental Aesthetics in Frankfurt am Main.

Taken verdelen tussen de hersenen van muzikanten

Terwijl andere onderzoeken herhaaldelijk hebben aangetoond dat muzikanten zich in dergelijke situaties snel aan elkaar aanpassen, vonden onderzoekers een ander effect bij proefpersonen op MRI: “Hoe meer het cerebellum wordt geactiveerd door temporele asynchronie, hoe minder de pianisten hun spel aanpassen. partner”. In plaats daarvan gaf de hersenactiviteit aan dat de persoon die de MRI onderging meer gefocust was op zijn eigen games.

Aan de andere kant had een elektrische pianopianist die zich niet in een ongewone MRI-positie bevond zich al aangepast aan zijn partner. Onderzoekers geloven dat dit effect te wijten is aan een intuïtief begrip onder muzikanten. Hierdoor kan de ene speler die in moeilijkere omstandigheden speelt zich meer op zichzelf concentreren, terwijl de andere de cognitief uitdagende taak van synchroniseren op zich neemt. De studie geeft daarmee een eerste inzicht in hoe de hersenen cognitieve en sensorische factoren bij het samen componeren van muziek met elkaar verbinden, waardoor het mogelijk wordt om het spel van een persoon aan de situatie aan te passen.

Bron: Natalie Koehler (Max Planck Institute for Human and Brain Sciences, Leipzig) et al., Cerebrale cortex, doi: 10.1093/cercor/bhac243

© wissenschaft.de – Elena Bernard