Znajdź zawartość

Wykształcenie i doświadczenie muzyczne mają biologiczny wpływ na proces starzenia. Dotąd zakładano, że związane z wiekiem opóźnienia w procesie czasowania neuronalnego są nieuniknione. Można je jednak wyeliminować lub skompensować właśnie dzięki "uprawianiu" muzyki. Naukowcy z Northwestern University mierzyli automatyczne reakcje mózgu starszych i młodszych muzyków oraz niemuzyków na dźwięki mowy. Okazało się, że starsi muzycy nie tylko wypadali lepiej od niezwiązanych z muzyką rówieśników, ale i odkodowywali dźwięk tak samo dokładnie i szybko jak młodsi niemuzycy. To wspiera teorię, że stopień, do jakiego aktywnie doświadczamy dźwięków w ciągu życia, wywiera pogłębiony wpływ na działanie naszego układu nerwowego - podkreśla Nina Kraus. Wytrenowany mózg jest w stanie częściowo przezwyciężyć związaną ze starzeniem utratę słuchu. Co więcej, pomaga nawet edukacja rozpoczęta w jesieni życia. Wcześniej Kraus wykazała, że doświadczenia muzyczne mogą kompensować ubytki pamięciowe i problemy ze słyszeniem mowy w hałaśliwym środowisku - dwie bolączki starszych osób. Jej laboratorium badało wpływ doświadczeń muzycznych na plastyczność mózgu w różnym wieku (zarówno w normalnej populacji, jak i wśród chorych z różnymi zaburzeniami). Kraus przestrzega, że wyniki najnowszych badań nie wskazują, że muzycy mają przewagę nad niemuzykami w każdym zakresie i ich neurony szybciej reagują na każdy dźwięk. Studium zademonstrowało, że doświadczenie muzyczne wybiórczo oddziałuje na czasowanie elementów dźwięku ważnych dla odróżnienia jednej spółgłoski od drugiej. Podczas oglądania filmu z napisami u 87 prawidłowo słyszących dorosłych, dla których angielski był językiem ojczystym, mierzono automatyczne reakcje nerwowe. Muzycy zaczęli się uczyć gry przed ukończeniem 9 lat i byli zaangażowani muzycznie przez całe życie. Niemuzycy kształcili się muzycznie 3 lata bądź mniej.

Badacze z Princeton University utrwalili aktywność pojedynczych neuronów mysiego hipokampa podczas przemierzania wirtualnego labiryntu. Wg nich, rytmiczne wyładowania można by powiązać z położeniem zwierzęcia. Amerykanie mają nadzieję, że ich metoda pozwoli odkryć, w jaki sposób aktywność neuronów formuje nowe ślady pamięciowe i oddziałuje na zachowanie. W rzeczywistości cyfrowej gryzonie biegały, choć ich głowa była unieruchomiona. Pozwoliło to biologom na uzyskanie ciągłego zapisu aktywności pojedynczego neuronu. Wzięli oni na cel komórki miejsca hipokampa (ang. place cells), po raz pierwszy opisane w 1978 r. przez O'Keefe'a i Dostrovsky'ego u szczurów. Uaktywniają się one, gdy lokalizacja w środowisku odpowiada obsługiwanemu przez nie polu. Wcześniej specjaliści badali ich działanie za pomocą elektrod zewnątrzkomórkowych. Jak jednak zauważa prof. David Tank, w ten sposób określano aktywność, lecz już nie to, jak jest generowana. Jego ekipa zastosowała inną technikę, dzięki której udało się utrwalić aktywność wewnątrz neuronu. Podczas eksperymentu myszy przebierały właściwie tylko łapami. Poza tym nie przemieszczały się, ponieważ umieszczano je na kuli lewitującej nad ziemią, czyli na czymś w rodzaju minipoduszkowca. Myszy łatwo chodzić i biegać po takiej powierzchni – to zupełnie jak kołowrotek [widywany w akwariach chomików]. Przesuwając kulę, gryzoń kontrolował swoje ruchy w wirtualnym labiryncie. Na końcu każdego czekała nagroda. Gdy zwierzę miało ochotę na kolejną, musiało się odwrócić i biec do drugiego końca. Komórki miejsca stawały się aktywne w określonych okolicach korytarza. Wyładowania grup neuronów wrażliwych na położenie następowały w szczególnym rytmie [...]. Patrząc na czasowanie aktywności, można zatem powiedzieć, gdzie mysz się znajduje. Niewykluczone, że timing stanowi rodzaj kodu, który jest jakoś przekładany na pamięć. Profesor Tank nadmienia, że nadal nie wiadomo, jaką dokładnie funkcję spełniają komórki miejsca. Czy stanowią fundamentalną część systemu nawigacyjnego mózgu, czy też ich rola jest bardziej uogólniona i polega na umożliwieniu zapamiętywania sekwencji zdarzeń.

W jaki sposób umysł radzi sobie z określaniem czasu zbyt krótkiego, by go zarejestrować? Naukowcy twierdzą, że odkryli mózgowy stoper, a zatem i klucz do wielu zaburzeń z dysleksją włącznie. Mózg ciągle ocenia interwały czasowe tak niewielkie, że musi to czynić na poziomie nieświadomym. Badaczy stale nurtowało pytanie: jak mu się to udaje... Gdy np. kogoś słuchamy, stale "obliczamy", kiedy kończy się jedno słowo, a zaczyna drugie. Podczas chodzenia natomiast nasza koordynacja bazuje na zdolności do ciągłego czasowania ruchu stóp. Niektórym badaczom nie podobał się pomysł, że w mózgu znajduje się wewnętrzny zegar, zbudowany z regularnie pulsujących komórek, który odmierza króciutkie interwały czasowe. Dean Buonomano z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles wyjaśnia, że gdyby naprawdę tak było, dysponowalibyśmy wysoce obiektywnym narzędziem pomiarowym. Kiedy jednak ktoś prosi nas o porównanie "mgnień oka" różnej długości, mamy z tym problem. Nie wiemy, ile to jest milisekunda. W swoim eksperymencie Buonomano i zespół wykazali, jak łatwo wpłynąć na ludzkie postrzeganie bardzo krótkich czasów. Zadaniem wolontariuszy była ocena czasu upływającego między dwoma dźwiękami. Zmieniała się ona w zależności od momentu wystąpienia poprzedzającego bodźca rozpraszającego. W trzech użytych zestawach bodziec ten prezentowano na 50, 150 lub 200 milisekund przed właściwą parą dźwięków. Według Buonomano, mózg nie dawałby się tak łatwo wprowadzić w błąd, gdyby mógł odnieść czasowanie tonów do wskazań wewnętrznego zegara. Zamiast tego sądzi, że opiera się on raczej na wskazówkach zewnętrznych. Ocenia czas potrzebny do przepływu sygnału przez nerwy z jednej swojej części do drugiej. Naukowiec porównuje to do wrzucania po sobie do jeziora dwóch kamyków i oceny upływającego czasu na postawie momentu, kiedy wytworzona podczas upadku fala osiągnie określony z góry punkt. Jeśli jednak w międzyczasie do wody wpadnie jeszcze jeden przedmiot, zakłóci to rozchodzenie się fal. Pojedynczy dźwięk generuje w mózgu serię impulsów. Buonomano uważa, że pierwszy dźwięk w 3-częściowej sekwencji zakłóca rozchodzenie się sygnałów wytworzonych przez następującą po nim właściwą parę. Nieświadome odmierzanie milisekund jest bardzo ważne dla wielu czynności, m.in. rozumienia języka. Jeśli proces ten nie przebiega prawidłowo, pojawiają się rozmaite zaburzenia, np. dysleksja, która dotyczy zarówno mowy, jak i pisania. Catalin Buhusi z Medical University of South Carolina w Charleston sądzi, że człowiek dysponuje wewnętrznym zegarem. Używa go jednak do oceny dłuższych okresów, np. minut czy godzin. Badacz wskazuje przy tym na grupy neuronów (np. w prążkowiu), które stale się aktywują, generując mniej więcej 5 impulsów na sekundę. Nasz mózg wyewoluował w taki sposób, by radzić sobie z czasem ujmowanym w różnych skalach.